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A4: Von der neuralen Stammzelle zum regenerierenden Rückenmark: Zellvermehrung und Diversifikation von neuralen Stammzellen des Rückenmarks während der Regeneration im Ambystoma mexicanum

Projektleitung: Prof. Dr. E. M. Tanaka

In der letzten Förderperiode haben wir mit der Analyse der WNT5-Signalkaskade, einem Hauptregulator der Regeneration nach Verletzungen des Rückenmarks im Axolotl, begonnen. Wir konnten zeigen, dass BMP- und JNK-Signalwege die Expression von WNT5 steuern. Des Weiteren konnten wir die Rolle der PCP-Signalkaskade in der Rückenmarksregeneration durch Überexpression von Kernkomponenten des „Planar Cell Polarity“ (PCP) Signalweges, Prickle1 und Vang-like2, identifizieren. Wir konnten zeigen, dass der „Planar Cell Polarity“ Signalweg Vorgänge, wie  z.B. die räumliche Ausrichtung der Zellteilungen während der Rückenmarksregeneration kontrolliert, und damit den Auswuchs des Rückenmarkschlauchs am Anfang der Regeneration erleichtert.
Unsere jüngsten Ergebnisse weisen auch darauf hin, dass der WNT-Signalweg eine Rolle bei der Entscheidung ob die Zellen im Rückenmark ihren epithelialen Charakter behalten, oder einen mesenchymalen Charakter annehmen, spielt. Die Überexpression von mutantem dominant-negativem „dishevelled“-Protein führt dazu, dass das gesamte Rückenmark in einen mesenchymalen Phänotyp umgewandelt wird.
Hier werden wir molekular analysieren, welche downstream WNT diese Wege steuern und ob eine Stammzelle epithelial und selbst-erneuernd bleibt oder mesenchymal und nicht selbst-erneuernd. Wir werden untersuchen, ob dieser Weg auf nicht-kanonischer oder kanonischer WNT Signalisierung beruht. Darüber hinaus werden wir die Mitwirkung der entsprechenden TGFb und FGF-Signalisierung in diesem Prozess untersuchen. Des Weiteren werden wir untersuchen, ob WNT5-abhängige Unterschiede innerhalb des „non-canonical“ Wnt-Signalweges zu einem unterschiedlichen Regenerationspotential im Axolotl und Zebrafisch beitragen.

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