Projektbeschreibung
Zellkontrolle im Rahmen der Herzregeneration bei Salamandern
Salamander besitzen die unglaubliche Fähigkeit, komplexe Strukturen präzise zu regenerieren, aber es ist unklar, wie sie diesen Prozess auf zellulärer Ebene steuern. Technische Herausforderungen bei der Untersuchung hochauflösender zellulärer Ereignisse und der Verknüpfung von Zellverhalten und Gewebefunktion haben hier Fortschritte behindert. Im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts Tightly Controlled wird durch die Kombination von Genomeditierung, Tiefendarstellungen von Körpergewebe und räumlicher Omik ein umfassender Überblick über die Regeneration geschaffen. Das Forschungsteam wird Pleurodeles waltl als Modell verwenden, um die Herzregeneration zu überblicken und die Rolle von festen Verbindungen und mechanischen Signalen bei der Koordination von Zellereignissen zu bewerten. Die Projektergebnisse könnten Auswirkungen auf die regenerative Medizin und die Krebsforschung haben.
Ziel
One of the most fascinating aspects of salamander regeneration is the level of precision at which restoration of complex structures occurs. How the recovery of form and function is sensed at a cellular level leading to appropriate termination of regenerative programs remains largely unknown. This is partly due to technical challenges of studying cellular events at a high-resolution during regeneration and establishing a constitutive link between cell behavior, tissue architecture and function. Here, I propose taking an interdisciplinary approach that combines gene editing, deep-tissue imaging, force measurements and spatial -omics to overcome these barriers. My goal is to gain holistic understanding of regeneration by integrating molecular, cellular, mechanical and functional parameters. Specifically, I aim to explore the role of tight junctions and mechanical cues in sensing and relaying macroscale information to adapt cellular events as the regeneration unfolds. We will utilize the newt Pleurodeles waltl and heart regeneration as an ideally suited regeneration context where I recently showed that the injury response by the epithelial-like covering called epicardium and the dedifferentiating cardiomyocytes are closely coordinated to replenish the lost muscle. By combining long term intravital cell tracking, mechanical characterization and ultrasound imaging with tight junction manipulations and mechanical perturbations we will 1) define cell dynamics and regenerative state transitions 2) test whether unique expansion in the tight junction protein Claudin-6 sequence that extends its N-terminus is protective against overproliferation and 3) map the physical properties controlling the termination of regenerative programs. Our results will identify mechanisms underlying the tight control of regeneration and bring new insights into the function of Claudins that are frequently dysregulated in cancer, opening new venues in regenerative medicine and cancer research.
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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