Erforschung von Grundprinzipien der Zellidentität mit Collide-seq

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan Stricker
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 529751041

Trotz der therapeutischen Möglichkeiten, die die Methode der zelluläre Reprogrammierung mit sich bringt, ist unser Verständnis über diesen Prozess äußerst lückenhaft. Um diese grundlegenden Fragen zu beantworten, haben wir eine experimentelle Methode entwickelt, Collide-seq, die es erlaubt, gleichzeitig ganz viele unterschiedliche Einzelzellschicksale computergestützt zu analysieren. Mit unseren bereits durchgeführten Experimenten zeigen wir, dass Collide-seq das Potenzial hat, Schlüsselfragen der Zellidentität zu untersuchen. Die Anwendung von Collide-Seq auf Fibroblasten unter Verwendung von fünf Reprogrammierungsfaktoren (Oct4, Sox2, Ascl1, FoxA2, MyoD1) für fünf verschiedene Zellidentitäten brachte bereits einige überraschende Erkenntnisse, wie z.B. die relative Bedeutungslosigkeit der Expressionsstärke der Reprogrammierungsfaktoren sowie eine klare Hierarchie von Zellschicksalen. Die Erweiterung dieses Ansatzes ermöglicht es nun, offene Fragen zu lösen und übergreifende Prinzipien und Regeln zur Zellidentität aufzudecken. Zwei spezifische Fragen, die bisher nicht zufriedenstellend behandelt wurden stehen im Fokus dieses Projekts: Wie beeinflusst die epigenetische Landschaft der Ursprungszelle das Ergebnis von Zellidentitätskonflikten? Und: Wie kooperieren Faktoren derselben Zellidentität? Die Antworten auf diese Fragen sind nicht nur für die therapeutische Anwendung von Reprogrammierungsansätzen von hoher Relevanz, sie werden auch zu unserem konzeptionellen Verständnis von Zellidentität und Zellidentitätskonflikten im Allgemeinen beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen