Analyse der Bedeutung von Calcineurin für die Regulation des proportionalen Wachstums regenierender Zebrafishflossen

• Antragsteller: Dr. Christopher Antos
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie ; Evolutionäre Zell- und Entwicklungsbiologie der Tiere ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 283635409

Die Organe und Gliedmaßen aller Tiere wachsen in definierten Proportionen relativ zum Gesamtkörper und die Tiere, die Organe und Gliedmaßen regenerieren, stellen diese Strukturen zu den gleichen Proportionen als die verlorenen Strukturen wiederher. Dieses koordinierte Wachstum involviert das Umschalten zwischen Wachstumsraten, die entweder das Gesamtkörperwachstum disproportional (allometrisch) oder proportional (isometrisch) sind. Obwohl viele Aspekte der Zellbiologie, Hormonbiologie, Wachstumsfaktorbiologie und Zell-Zyklus-Regulation bekannt sind, die gewebewachstum-assoziierte Zellproliferation kontrollieren bleibt es unklar, wie diese Mechanismen koordiniert werden, um proportionales Wachstum der Organen und Gliedmaßen relativ zum Gesamtkörper herzustellen. Meine Laborgruppe entdeckte, dass die Inhibierung der kalium-regulierte Phosphatase Calcineurin während der Flossenregeneration des Zebrafisches den Ausfall von proportionaler Wachstumskontrolle verursacht und dass Calcineurin-Inhibierung in nicht-amputierten Flossen von ihrem isometrischen Wachstum zu einer allometrischen Wachstum-Rate einleitet. Obwohl es bekannt ist, dass proportionales Wachstum von gesamtkörperlichen und regionalen Signalen reguliert wird, bleibt es unbekannt, wie diese verschiedenen Signale integriert und reguliert sind, um das proportionale Wachstum von multi-gewebehaltige Strukturen zu kontrollieren. Folglich sind die Ziele meines Eigene-Stelle-Antrags zu verstehen wie die Calcineurin in der zellbiologischen und molekularbiologischen Mechanismen integriert ist, die das Wachstum der Gewebe-Vorläuferzellen der regenerierenden Flossen aktivieren oder inhibieren, um die proportionale Beziehung zum Gesamtkörper zu halten. Um dieses Ziel zu erreichen werde ich herausfinden: 1) welche Zellen Calcineurins Regulation von proportionalem Wachstum vermitteln; 2) was die nachgeschalteten molekularen Mechanismen sind, die Calcineurin-Reguliertes Wachstum vermitteln; 3) weiche molekulare Mechanismen (Ca2+-abhängige und Ca2+-unabhängige) Calcineurin kontrollieren, um proportionales Wachstum zu regulieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen