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FP7

Morphomechanics Ergebnis in Kürze

Project ID: 293479
Gefördert unter: FP7-PEOPLE
Land: Spanien

Neue Erkenntnisse zu komplexen Prozessen der Organentwicklung

Die Entwicklung von Gewebe- und Organstrukturen muss engmaschig aufeinander abgestimmt sein. Neueren Studien zufolge ist hierfür das Zusammenspiel genetischer, biochemischer und mechanischer Signale ausschlaggebend.
Neue Erkenntnisse zu komplexen Prozessen der Organentwicklung
Die Erforschung dessen, wie Zellen biochemische und mechanische Informationen zusammenführen, ist eines der Schlüsselthemen in der biologischen Forschung. Das EU-finanzierte Projekt MORPHOMECHANICS (Emergence of tissue mechanical properties from molecular and cellular activity during morphogenesis) untersuchte, wie sich durch Kräfte wie Zytoskelettaktivität, Zell-Zell-Adhäsion und Mechanik die 3D-Architektur der Zellform verändert.

Indem MORPHOMECHANICS Echtzeit-Bildgebung, quantitative Bildanalyse, mechanische und genetische Interferenzanalysen sowie Modelle kombinierte, wurde die dorsale Schließung bei der Fruchtfliege Drosophila untersucht. Interessanterweise kann dies auch als Referenzmodell für andere Prozesse wie Wundheilung, Neuralrohrschluss und Gaumenspaltenfusion dienen.

Die Forscher entwickelten ein Modell, wie zytoskelettale Oszillationen durch Kopplung Myosin-abhängiger aktiver Kräfte, Actomyosinumsatz und Zelldeformation entstehen und durch benachbarte Kopplungen verändert werden. Dabei entdeckte man, dass Alpha-Catenin, einem Verbindungsprotein im Zytoskelett, eine Schlüsselrolle zukommt. Zudem ist die Adhäsionsdynamik entscheidend für die Integrität des Gewebes bei Spannungen.

MORPHOMECHANICS untersuchte auch, wie sich das Gewebe bei der Morphogenese verformt. Hierfür wurde ein Rahmenmodell entwickelt, das die Verformung aufeinander folgender Rahmen und die Änderungsrate bzw. Akkumulation von Deformationen beschreibt. Mit diesem Ansatz könnten künftig neue Organisationsmuster auf sub- und suprazellulärer Ebene enthüllt werden.

Informationen zu diesem Projekt, das an der Schnittstelle zwischen Entwicklungsbiologie und Gewebemechanik forscht, wurden auf mehreren internationalen Konferenzen veröffentlicht. Zudem erschienen Forschungsberichte in unabhängigen Fachzeitschriften, und mehrere Publikationen sind geplant.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Organentwicklung, Morphogenese, Zytoskelett, Modell, Verformung, alpha-Catenin
Datensatznummer: 175195 / Zuletzt geändert am: 2016-02-23
Bereich: Biologie, Medizin