Genetische Entschlüsselung der Angiogenese im Zebrafisch

• Applicant: Professorin Dr. Wiebke Herzog
• Subject Area: Evolutionary Cell and Developmental Biology (Zoology)
• Term: from 2005 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5450942

Das Blutgefässsystem ist eines der ersten und wichtigsten Organe, die in der Entwicklung gebildet werden. Aufgrund seiner Interaktion mit allen anderen Organen führt jede Fehlsteuerung der Gefäßbildung entweder direkt zur Ausbildung verschiedener Krankheiten, oder ist ein wesentlicher Faktor des Krankheitsverlaufs. Obwohl daher die Gefäßentwicklung schon länger von wissenschaftlichem Interesse ist, ist noch sehr wenig über die molekularen Mechanismen bekannt, welche die Bildung des Blutgefässnetzwerkes steuern. Bisher wurden einzelne der beteiligten Faktoren gefunden, aber erste klinische Studien haben gezeigt, dass ein tiefergehendes Verständnis der beteiligten Faktoren und der interagierenden Signalketten dringend von Nöten ist. Ziel dieses Projektes ist eine genetisch basierte Analyse der Gefäßentwicklung im Zebrafisch, einem etablierten Vertebraten Modellorganismus, der sich sowohl für genetische, als auch für embyologische Manipulationen eignet. Bisherige Vergleiche der Gefäßanatomie, so wie funktionale und Genexpressionsstudien haben gezeigt, dass die grundlegenden Mechanismen der Gefäßbildung bei Wirbeltieren hoch konserviert sind und sehr gut im Zebrafisch untersucht werden können. Um die für die Gefäßbildung wichtigen Mechanismen zu untersuchen werde ich folgendermaßen vorgehen: (1) Um neue, für die Gefäßbildung essentielle Gene zu finden werde ich über den Ansatz eines genetischen Screens, Zebrafisch Mutanten mit Gefäßdefekten identifizieren. Bisher habe ich bereits verschiedene solcher Mutanten mit sehr interessanten Phänotypen gefunden. (2) Um die Funktion der mutierten Gene im lebenden Fisch zu untersuchen werde ich die mutanten Phänotypen mittels der Expression von Green-fluorescent-Protein (GFP) in Blutgefässen untersuchen. Zusätzlich werde ich in situ Hybridisierung und Immunohistochemie, sowie embryologische Methoden zur Charakterisierung verwenden. (3) Um die beteiligten Gene zu isolieren, werde ich genetische Kartierung und Positionsklonierung einsetzen. Anschließend werde ich, um ihre biochemische Funktion zu verstehen die von den Genen kodierten Proteinen mit biochemischen und funktionalen Methoden analysieren. Aus diesen Experimenten wird sich ein neuer Zugang zu den molekularen Mechanismen ergeben, die die spezifischen Aspekte der Gefäßentwicklung kontrollieren.

• DFG Programme: Research Fellowships
• International Connection: USA
• Host: Professor Didier Y. Stainier, Ph.D.