Projektbeschreibung
Metabolische Mechanismen bei der Embryonalentwicklung
Nach der Befruchtung durchläuft die Zygote zahlreiche Spaltungen oder schnelle Zellteilungen, um den sich entwickelnden Embryo zu bilden. In dieser frühen Phase werden zelleigene und -fremde Signale integriert, aber die genauen Mechanismen, die die Anpassung an die sich rasch verändernde Umwelt erleichtern, sind noch weitgehend unbekannt. Das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt MetEmbryoniC zielt darauf ab, die Rolle des Stoffwechsels als zentralen Regulator der Dynamik des Zytoskeletts und der Zellfunktionen zu untersuchen. Die Forschenden werden die räumlich-zeitliche Stoffwechselaktivität aufdecken und den Einfluss des Stoffwechsels auf die Regulierung des Zytoskeletts bestimmen. Die Projektergebnisse werden nicht nur das Wissen über die Embryonalentwicklung erweitern, sondern auch Aufschluss über mit dem Stoffwechsel zusammenhängende Krankheiten wie Krebs geben.
Ziel
Multicellular animals development begins with a sequence of rapid cell cycles and divisions, named ‘cleavages’, leading to the generation of a large pool of cells, from which the embryo develops. While there are several species-specific types of cleavages, the underlying processes of cell-cycle and cytokinesis, involving characteristic large-scale cytoskeletal reorganizations, are well conserved. Yet, how these processes integrate cell-intrinsic and -extrinsic signals, adapting to the rapidly changing environment of the developing embryo, remains largely unknown. An emerging concept implies cell metabolism as an important factor regulating cytoskeletal elements and, hence, cellular function. Here, I test the hypothesis that during cleavages, specific metabolic elements play an essential role in regulating the cytoskeleton.
To address this hypothesis, I developed an innovative fluxomics approach for analyzing whole-embryo metabolism, combining metabolomics, transcriptomic, and real-time bioenergetics measurements in two different embryonic cleavage pattern models: ascidians and zebrafish. By combining the Heisenberg group's expertise in biomechanics and my expertise in metabolism, I will follow three main lines of research based on the whole-embryo fluxomics data: (1) Characterizing the spatiotemporal metabolic activity in the cleaving embryo; (2) analyzing the function of specific metabolic elements in cytoskeleton regulation during cleavages; and (3) determining the extrinsic factors (temperature and oxygen levels) affecting the mechano-metabolic reactions during cleavages. I expect these findings to provide insight into mechano-metabolic mechanisms that will advance our understanding of embryonic development and shed light on disease-related processes where metabolism and cell division are highly interconnected, such as cancer.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsKoordinator
3400 Klosterneuburg
Österreich