Hämatopoetische Stammzellen: Regulation durch runxa und andere Transkriptionsfaktoren während Homeostase und Differenzierung im Zebrafisch-Modell

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Während der Organogenese entwickeln sich spezialisierte Gewebe aus multipotenten Zellen. Die Differenzierung dieser Stamm- und Vorläuferzellen wird durch die Transkription zelllinien-spezifischer Gene und durch extrazelluläre Umgebungssignale kontrolliert. In Experimenten an der Haifischniere konnte ich Transkriptionsfaktoren, die die Nephrogenese regulieren, nachweisen. In dem hier beantragten Forschungsprojekt möchte ich diese Untersuchungen auf hämatopoietische Stammzellen ausweiten. Dieses soll im Zebrafisch, einem etablierten entwicklungsbiologischen Modellorganismus, erfolgen. Bisherige Untersuchungen am Zebrafisch deuten auf eine Schlüsselrolle des Transkriptionsfaktors runxa während der Homöostase von hämatopoetischen Stammzellen hin. Allerdings basieren diese Ergebnisse auf Experimenten, in denen die runxa-Expression nur temporär unterdrückt wurde. Das erste Ziel des beantragten Forschungsprojektes wird daher in einer genauen Charakterisierung der runxa-Funktion anhand von Genmutanten bestehen: Zebrafische mit gezielter Inaktivierung des runxa-Gens werden durch die neuartige TILLING-Methode hergestellt werden. Diese Fische werden anschliessend durch in situ-Hybridisierungs- und Zelltransplantations-Experimente phänotypisiert werden. Das zweite Ziel meines Forschungsvorhabens wird in der Identifizierung von zusätzlichen Genen bestehen, die an der hämatopoetischen Stammzellregulation beteiligt sind: bestehende Zebrafischmutanten mit bekannten Hämatopoesedefekten werden mit Hilfe der Oligonukleotid-Microarray-Technologie auf veränderte Genexpressionsmuster untersucht. Anschliessend wird die Funktion der hierdurch identifizierten Gene durch ihre Überexpression und spezifische Inaktivierung in Zebrafischmutanten bestimmt.