Projektbeschreibung
Transparentes Gewebe gibt neue Einblicke
Die meisten Gewebe sind für Lichtmikroskope undurchdringlich. Doch es gibt Ausnahmen: Dank des winzigen Zebrabärblings und einer Kombination aus genetischen Hightech-Methoden und einfachen Lichtmikroskopen wurden die Mechanismen hinter Gesundheit und Krankheit jetzt besser entschlüsselt. Diese kleine Art aus der Familie der Karpfenfische stellt zwar aus vielerlei Gründen ein ergiebiges Modellsystem dar, doch hier zählt vor allem ihre Durchsichtigkeit. Das EU-finanzierte Projekt GHOSTS will über geleitete Evolution viele weitere Beispiele für derartige Transparenz erschaffen, damit die Wissenschaft Modellzellen und -gewebe mit ganz einfachen Lichtmikroskopen betrachten und so ungeahnte Erkenntnisse gewinnen kann. Mit dieser Technik könnten sich neue Möglichkeiten von der Grundlagenforschung über die Wirkstoffentwicklung bis hin zu Therapeutika ergeben.
Ziel
Most biological tissues are optically opaque, largely precluding access by light microscopy. In stark contrast, some living tissues and organisms are highly transparent. Examples include many deep-sea fish, your retina, and cells that we exposed to directed evolution.
Here we propose to uncover the genetic basis of tissue transparency, such that living cells and tissue cultures can be optically cleared by precision genetics. For this we will combine insights into origins of retina transparency, and a set of unique methods, to answer the question how genetically cells become more transparent during directed evolution.
Specifically, we will use a three-fold approach to find transparency genes that do not compromise cellular integrity. For this we will use i) directed evolution towards transparency while co-selecting for cell fitness, ii) extensive phenotyping of transparent cells, both optically and functionally, and iii) use of transcriptomics to rule out stressed cells, and those that deviate too much from wildtype gene expression profiles.
Knowing about physiological transparency genes will allow unprecedented insights into living tissues. If model tissues in the lab were just 1% as transparent as some glass-like fish found in the deep sea, optical microscopes could unleash their full potential, and enable high resolution views into developmental processes in their native environment. We see further transformative potential especially in the fields of organotypic tissue models, functional brain imaging, as well as pharmaceutical screens in 3D tissue cultures.
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.
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- NaturwissenschaftenNaturwissenschaftenOptikMikroskopie
- Medizin- und GesundheitswissenschaftenKlinische MedizinAugenheilkunde
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Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
76131 Karlsruhe
Deutschland