The role of the gene bazooka during asymmetric division of neuronal stem cells in Drosophila

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Stammzellen sind essentiell für die Bildung von Organen und Geweben während der Entwicklung und für den fortwährenden Ersatz abgestorbener Zellen in adulten Organismen. Typische Stammzellteilungen sind asymmetrisch und resultieren in der Entstehung zweier Tochterzellen mit unterschiedlichem Entwicklungspotential. In den meisten Fällen nimmt eine Tochterzelle das Schicksal einer Vorläuferzelle an, deren Nachkommen einen spezifischen Differenzierungsweg einschlagen, während die andere Tochterzelle das volle Entwicklungspotential einer Stammzelle behält. Der Mechanismus der asymmetrischen Stammzellteilung ist am intensivsten im Modellorganismus Drosophila untersucht worden. Die Stammzellen des Zentralnervensystems von Drosophila, sogenannte Neuroblasten, teilen sich asymmetrisch und bringen in jeder Teilung eine Ganglienmutterzelle (eine neurale Vorläuferzelle) und einen weiteren Neuroblasten hervor. Wir konnten kürzlich zeigen, dass die Gene bazooka und DaPKC für die asymmetrische Lokalisierung von Zellschicksalsdeterminanten und für die korrekte Ausrichtung der mitotischen Spindel in Neuroblasten unentbehrlich sind. Nah verwandte Homologe beider Gene existieren in höheren Wirbeltieren, einschliesslich des Menschen. Im hier vorgestellten Projekt möchten wir untersuchen, wie bazooka die asymmetrische Teilung der Neuroblasten steuert und welche Bereiche des Bazooka-Proteins funktionell relevant sind. Zu diesem Zweck werden wir verschiedene veränderte Formen des Bazooka-Proteins herstellen und deren Funktionalität mit unterschiedlichen experimentellen Ansätzen untersuchen. Zusätzlich werden wir überprüfen, ob Bazooka allein oder in Kooperation mit verschiedenen Bindungspartnern in der Lage ist, Zellen de novo zu polarisieren und asymmetrische Zellteilungen zu induzieren.