Die Rolle der Satb1 und Satb2 Genes in die Kontrolle der Neocortex Konnektivität

• Antragsteller: Professor Dr. Victor Tarabykin
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 66413881

Satb2 ist ein Transkriptionsfaktor der die zelltypspezifische Konnektivität von Neuronen im Neokortex kontrolliert. In Mäusen führt die gezielte Inaktivierung von Satb2 zu verschiedenen Entwicklungsstörungen und zur abnormalen Konnektivität des Neokortex. Satb1 ist das mit Satb2 am engsten verwandte im Neokortex exprimierte Gen. Die Funktion von Satb1 und die Interaktionen mit potentiellen Co-Faktoren sind bisher noch nicht gut untersucht.In der vergangenen Förderperiode haben wir die Interaktionen der Transkriptionsfaktoren Satb2 und Ctip2 charakterisiert. Wir konnten die Netrin-Rezeptoren Unc5C und DCC als Zielgene von Satb2 und Ctip2 identifizierten. Wir haben die Rolle von Satb2 und Ctip2 bei der Entwicklung neokortikaler Axonverbindungen untersucht. Und schließlich konnten wir zeigen, dass Ski ein Co-Faktor von Satb2 ist und im gleichen Komplex bindet.Im Rahmen der Projektverlängerung sollen weitere genetische und molekulare Interaktionen zwischen den Transkriptionsfaktoren Satb2, Satb1 und Ski untersucht werden. Der Fokus soll dabei auf der genetischen Kontrolle der zelltypspezifischen Konnektivität im sich entwickelnden Kortex liegen. Wir möchten weitere Zielgene identifizieren und (äquivalent zum Vorgehen bei Unc5C und DCC) deren Funktion bei der Kontrolle der neokortikalen Konnektivität untersuchen. Methodisch verwenden wir transgene Mäuse bei denen die Gene Satb2, Satb1 und Ski konditional in bestimmten Zelltypen inaktivierbar sind. Die detaillierte Analyse dieser Tiere und die gezielte Suche nach Zielgenen mit Hilfe der Expressionsanalyse durch deep sequenzing und der Interaktionsanalyse durch chromatin immunoprecipitation mit deep sequenzing (ChIP-Seq) soll zeigen, welche molekularen Mechanismen von den untersuchten Transkriptionsfaktoren reguliert werden. Die Funktion der identifizierten Zielgene während der Hirnentwicklung wird durch Hemmung bzw. Überexpression untersucht. Dabei verwenden wir die Technik der In Utero Elektroporation, um entsprechende DNA Konstrukte im Neokortex von sich entwickelnden Mäusen zu exprimieren. Die zelluläre Differenzierung der elektroporierten Neuronen kann über mehrere Tage hinweg im Normalgewebe beobachtet werden und die Funktion der elektroporierten Gene bei der axonalen Wegfindung validiert werden. Die Ergebnisse unserer Untersuchungen werden zum Verständnis der molekularen Mechanismen beitragen, die die zelltypspezifische Wegfindung kortikaler Axonen steuern und dadurch eine normale Hirnentwicklung ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen