Untersuchungen zur Entwicklung des zirkadianen Systems der Maus

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Das zirkadiane System ist ein exzellentes Modellsystem, um die Entwicklung neuronaler Plastizität zu untersuchen. Es beinhaltet eine biologische Uhr, den Nucleus suprachiasmaticus (SCN), der zirkadiane Rhythmen in Physiologie, Stoffwechsel und Verhalten steuert. Auf molekularer Ebene setzt sich die innere Uhr aus transkriptionalen/translationalen Rückkopplungsschleifen von Uhrengenen (Clock, Bmall, mPer, mCry) in allen SCN Neuronen zusammen. Allerdings ist wenig über die Entwicklung der zirkadianen Rhythmogenese bekannt. Insbesondere ist bislang unklar, ob der fetale SCN bereits einen eigenständigen Oszillator darstellt. Möglicherweise werden rhythmische Prozesse im Fetus auch ausschließlich von mütterlichen Signalen angetrieben. Wir wollen daher bei Mäusen die Ontogenese molekularer Mechanismen, die der endogenen Rhythmogenese zugrunde liegen, studieren. Ein wichtiges Merkmal des SCN ist seine Fähigkeit, die genetisch programmierte Rhythmogenese durch Umweltreize mit der Umgebungszeit zu synchronisieren. Im Gegensatz zur Synchronisation des ausgereiften SCN, die durch Licht gesteuert wird, wird die Umgebungszeit in utero und früh postnatal durch mütterliche Botenstoffe vermittelt. Mit Hilfe eines in vitro-Systems wollen wir die Reifung von Signaltransduktionskaskaden, die an der Synchronisation beteiligt sind, analysieren.