Projektbeschreibung
Einblicke in die Plastizität des Zellschicksals
Die Zelldifferenzierung und die Bildung der Körper-Grundmuster während der embryonalen Entwicklung werden durch ein komplexes Zusammenwirken von molekularen und mechanischen Signalen geregelt. Um diese Ereignisse aufzuschlüsseln, möchte das EU-finanzierte Projekt MechanoSelfFate mithilfe von Live-Bildgebungsverfahren die Rolle der mechanischen Kräfte bei der Entwicklung des Vogelembryos untersuchen, das sich dazu besonders gut eignet. Dafür werden die Forschenden den Embryo stören und die resultierenden Auswirkungen auf das mesodermale, embryonale und extraembryonale Schicksal sowie auf die embryonale Regulation beobachten. Die Projektergebnisse werden eine neue Dimension des Wissens über die embryonale Entwicklung eröffnen und Erkenntnisse über die Fähigkeit von Embryos, sich anzupassen und auf das Zellschicksal einzuwirken, liefern.
Ziel
How molecular and mechanical cues interplay to coordinate the morphogenesis and patterning of embryonic structures is an open question in developmental biology. The early avian embryo is an ideal model for the study of such interplay as it exhibits highly regulative development, is greatly amenable to live imaging approaches and can be readily mechanically challenged. Whereas avian embryos have long been known to remarkably adapt and readjust cell fate upon surgical perturbations, such regulative potential has been investigated solely from a molecular standpoint, leaving the role for mechanical forces unexplored. This proposal builds on our recent results and methods characterizing the mechanical control of gastrulation to investigate the role of mechanical forces in embryonic regulation and in cell fate plasticity. Specifically, we propose 1) to develop innovative tools allowing to perturb the mechanical state of early embryos in order characterize the role of forces during development; 2) to test whether a mechanical self-organizing system underlies the remarkable regulative potential avian embryos; 3) to investigate the role of mechanical forces in mesoderm, embryonic and extra-embryonic regional fate allocation. To this end, we will use an interdisciplinary approach combining novel transgenic quail lines, live imaging, and pharmacological/molecular/optogenetic/mechanical perturbations along with theoretical frameworks and modeling approaches. These studies will decipher the interplay between cellular, molecular and mechanical cues that ensures the robust, yet plastic allocation of cell fate in amniote embryos (i.e. reptiles, birds and mammals, including humans).
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-COG - Consolidator GrantGastgebende Einrichtung
75724 Paris
Frankreich