Medizinische Fakultät der Universität des Saarlandes
Entwicklungsbiologie
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Forschung

Die Arbeitsgruppe befasst sich mit Entwicklungsprozessen der Taufliege Drosophila melanogaster. Wir untersuchen dabei die Funktion und Regulation verschiedener Transkriptionsfaktoren, die bei Musterbildungsprozessen der Gehirn-, Augen- und Darmentwicklung beteiligt sind.

Funktion des 57B Homeobox Genclusters während der Gehirnentwicklung

Viele Musterbildungsprozesse werden durch in der Evolution konservierte Transkriptionsfaktoren mit Homeodomänen gesteuert. Bei Drosophila existiert in der Region 57B ein Nervensystem- spezifischer Genkomplex der drei Homeoboxgene homeobrain (hbn), retinales Homeobox Gen von Drosophila (drx) und orthopedia (otp). Die funktionelle Analyse von Mutanten zeigte, dass hbn für Musterbildungsprozesse im Vorderhirn, z.B. das Entstehen der präoralen Gehirnkommissur, benötigt wird. Mit Hilfe genetischer Screens wollen wir möglichst alle Gene identifizieren, die wie hbn eine Funktion bei der Gehirnkommissurbildung haben. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen zu einem besseren Verständnis der Mechanismen, die zur Kommissurbildung führen, beitragen.

Wechselwirkung von dHIPK2 mit Genen der Augenentwicklung

Homeodomänprotein Interagierende Proteinkinasen (HIPK1, 2, 3) sind Serin/Threonin- spezifische Kinasen, die im ganzen Tierreich bei unterschiedlichen Signalwegen und Entwicklungsprozessen beteiligt sind. Die Funktion der Drosophila- Kinase dHIPK2 wurde bisher hauptsächlich in der Augenentwicklung untersucht. Hier modifiziert dHIPK2 die Aktivität des transkriptionellen Korepressors Groucho und beeinflusst damit das Schicksal von Zellen während der Entstehung des Auges. Bei Wirbeltieren wurde gezeigt, dass HIPK2 das Schlüsselgen der Augenentwicklung Pax6 phosphoryliert und damit die Pax6- vermittelte transkriptionelle Regulation moduliert. Wir untersuchen die Regulation der Drosophila- Pax6- Gene eyeless und twin-of-eyeless durch dHIPK2 und versuchen neue Wechselwirkungspartner von dHIPK2 zu identifizieren.

Kontrolle der Darmentwicklung durch das orthopedia Gen

Die Entstehung des Drosophila Enddarms stellt ein sehr gutes Modellsystem für die Morphogenese eines tubulären Epithels dar. Gesteuert wird dieser Prozess durch eine konservierte Genkaskade, an der unter anderem die Gene brachyenteron (byn) und orthopedia (otp) beteiligt sind. Otp stellt dabei ein direktes Zielgen des Brachyury- Homologs brachyenteron dar. Mit Hilfe von kürzlich erzeugten otp- Mutanten sind wir nun in der Lage, die Funktion von otp während der Darmentwicklung genauer zu untersuchen, Zielgene zu identifizieren und so den Prozess der Darmentw Darmentwicklung besser zu verstehen.