Projektbeschreibung
Rolle des Stoffwechsels bei der Fortpflanzung
Je nach ihrer Funktion haben die Zellen unterschiedliche Stoffwechselbedürfnisse, die Nährstoffversorgung wird über die Ernährung sichergestellt. Um die Verfügbarkeit von Nährstoffen in den verschiedenen Geweben sicherzustellen, steht das zentrale Nervensystem in ständiger Kommunikation mit dem Körper, um den Stoffwechselzustand der Gewebe zu bestimmen und die Fütterungspräferenzen des Tieres entsprechend anzupassen. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt SweetEggs zielt darauf ab, die Mechanismen zu untersuchen, durch die sich die metabolische Umprogrammierung auf die Physiologie und die Fruchtbarkeit auswirkt, und zwar sowohl auf zellulärer Ebene als auch auf der Ebene des gesamten Tieres. Im Rahmen des Projekts wird die Fruchtfliege Drosophila melanogaster eingesetzt, um dieser Frage nachzugehen. Die Ergebnisse werden einen grundlegenden Einblick in das Zusammenspiel von Zellstoffwechsel und Tierphysiologie geben und den Weg für ernährungsbedingte Interventionen zur Bekämpfung der Unfruchtbarkeit ebnen.
Ziel
Animals are composed of multiple tissues with different metabolic needs. During differentiation, the establishment of specific metabolic programs allows cells to acquire specialized functions. The nutrients that fuel these cell-specific metabolic pathways are obtained via the diet. In order to secure proper nutrient supply to these tissues, the central nervous system accesses their metabolic states, allowing the animal to mount behavioral strategies to adapt nutrient appetite. Our understanding of how cell-specific metabolic programs regulate animal physiology and behavior has been hindered by the lack of tractable experimental systems. Using Drosophila melanogaster I uncovered that the germline undergoes metabolic reprogramming, upregulating a specific carbohydrate metabolism branch, the pentose phosphate pathway (PPP) and that oogenesis progression requires the supply of dietary sugars, fueling this pathway. I further showed that the germline communicates its metabolic status to the fat body (FB), regulating the transcription of a satiety factor that acts on the brain to regulate sugar appetite. These findings represent a unique experimental platform, which I will use to study how cell-specific metabolic programs and nutrition regulate whole-animal animal physiology and fertility. I will: 1) identify the transcriptional factors regulating metabolic reprogramming in the germline; 2) test the requirement of specific PPP metabolites in germline cell functions and fertility; and 3) identify the molecules mediating the ovary-FB signaling axis and characterize their impact on FB transcriptional regulation, nutrient appetite, and fertility. Metabolic dysfunctions are known to result in many human conditions. This proposal will not only contribute to our understanding of how metabolism ensures reproduction, but will also help developing dietary interventions to tackle impactful human disorders including infertility.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
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Thema/Themen
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