Opis projektu
Wyjaśnienie mechanizmów koordynacji procesów embriogenezy przez morfogeny
Embriogeneza – rozwój zarodka – to proces, w ramach którego powstają różne typy komórek i struktury ciała. Wprawdzie naukowcy dysponują wiedzą na temat poszczególnych procesów, takich jak różnicowanie i morfogeneza, jednakże sposób, w jaki one współdziałają, nadal pozostaje tajemnicą. Ostatnie badania nad gastrulacją u danio pręgowanego, kluczową fazą rozwoju, podczas której wytwarzane są listki zarodkowe, wskazują, że tym, co może łączyć te procesy, jest sygnalizacja z udziałem morfogenów. Wciąż nie jest jednak jasne, w jaki sposób niewielka liczba morfogenów jest w stanie kontrolować różne funkcje biologiczne. Celem finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu DYNAMORPH jest sprawdzenie, w jaki sposób sygnalizacja za pomocą morfogenów wpływa na siły mechaniczne, które odpowiadają za przebieg morfogenezy. W tym celu uczeni wykorzystają zarodki danio pręgowanego oraz ludzkie gastruloidy. Proponowane przez zespół projektu badania mogą przynieść szereg nowych ustaleń, które umożliwią rozwój ważnych obszarów, takich jak technologia organoidów czy medycyna regeneracyjna.
Cel
Embryogenesis entails both the generation of cell type diversity and large-scale morphogenetic movements sculpting the forming body axes. How patterning and morphogenesis are each individually controlled is increasingly understood, yet how these fundamental processes are coordinated remains an open question in biology. My recent work in zebrafish gastrulation, a crucial developmental stage where the germ layers are specified and shaped, provided a conceptual framework for how patterning and morphogenesis can be coupled by morphogen signalling. However, how a small set of highly conserved morphogens mechanistically controls a striking diversity of biological functions across many developmental systems remains unclear, especially as little is known on how morphogen signalling encodes the mechanical forces organizing morphogenesis. We hypothesize that examining the multiscale interplay between morphogen dynamics and mechanics will provide the missing link to understand how the emergence of pattern and form are coordinated by a handful of morphogens. Using both zebrafish embryos and human 2D gastruloids, we aim to uncover:
1. How the dynamics of morphogen signalling encodes the mechanical properties organizing morphogenesis.
2. How cell and tissue mechanics, in turn, modulate morphogen signalling dynamics and robust patterning.
3. How cells decode dynamical mechanochemical inputs to instruct cell fate and patterning.
Towards these goals, we will combine our expertise in biophysics and developmental biology with recent advances in live-cell signalling reporters, optogenetics, biophysical tools and gastruloid models to quantitatively understand the design principles and molecular effectors of the cross-talk between morphogen dynamics and mechanics. This will generate novel insights relevant beyond developmental biology, with direct implications for engineering of organoid technologies, regenerative medicine and our understanding of the evolution of form and pattern.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki biologicznebiologia rozwoju
- nauki przyrodniczenauki biologicznebiofizyka
- medycyna i nauki o zdrowiumedycyna klinicznaembriologia
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
1030 Wien
Austria