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MorphoPace: Understanding the conserved mechanisms pacing morphogenesis

Projektbeschreibung

Zeitpunkt der embryonalen Entwicklung bei Fischen

Während der Entwicklung durchläuft der Embryo einen koordinierten biologischen Prozess, der auch Zelldifferenzierung und Morphogenese umfasst. Während wir die molekulare Steuerung der Zelldifferenzierung immer besser verstehen, sind die Mechanismen sowie der zeitliche Ablauf der morphogenetischen Bewegungen nach wie vor weniger klar. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen geförderte Projekt MorphoPace hat zum Ziel, die Gastrulation, einen entscheidenden frühen morphogenetischen Vorgang, zu beschreiben. Um den Zeitpunkt und die Geschwindigkeit der Gastrulation zu bestimmen, werden die Forscher verschiedene Fischarten untersuchen, die Dynamik von Zellen und Geweben charakterisieren und die Rolle der Umwelt untersuchen. Insgesamt wird diese Arbeit unser Verständnis wichtiger Entwicklungsprozesse verbessern.

Ziel

Animal development relies on the timely succession of different differentiation, in which cells acquire a certain identity and function, and morphogenetic, in which cells are placed in the part of the animal body, steps. These conserved steps follow a highly stereotypical timing among animals of the same species, but, remarkably, it varies significantly across species. For example, gastrulation, the first morphogenetic movement shaping the embryo, takes 2.5x longer in medaka (Oryzias latipes) than zebrafish (Danio rerio) in the same conditions. Although these differences are well known, it remains unclear how time is kept during development. Recent work has shown that molecular differences between species define the pace of differentiation. It is unclear, however, how these scale up to set the pace of morphogenesis, a collective process that happens across embryos, and set by active cell movements and resisting tissue material properties. With this project, I aim to understand these pace morphogenesis, by comparing gastrulation in two fish species: zebrafish and medaka. Since the latter species remains undescribed, I will first characterize mesendoderm internalization, the opening act of gastrulation. I will map single-cell properties and tissue-scale features, and use a theoretical physics model to make predictions about timing differences between species. Secondly, I will define whether pace is intrinsic to the cells, or set by the native environment, by transplanting cells between embryos of different species, and using zebrafish-medaka hybrids. Finally, I will manipulate the pace of internalization by modulating both intrinsic forces and the tissue state. Altogether, this project will build a way to understand morphogenesis by comparing different fish species, which have broad implications in biology, physics and evolution by uncovering how embryos time development across teleost fish, the largest and most diverse class of vertebrates in the planet.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Koordinator

FORSCHUNGSINSTITUT FUR MOLEKULARE PATHOLOGIE GESELLSCHAFT MBH
Netto-EU-Beitrag
€ 214 344,72
Adresse
CAMPUS-VIENNA-BIOCENTER 1
1030 Wien
Österreich
Region
Ostösterreich Wien Wien
Aktivitätstyp
Private for-profit entities (excluding Higher or Secondary Education Establishments)
Links
Gesamtkosten
Keine Daten