Molekulare Mechanismen bei Embryonalentwicklung und Zelldifferenzierung

Mit speziellen Proteinen, die bei Mensch und Tier wichtige Prozesse bei der frühen Embryonalentwicklung und der Zelldifferenzierung übernehmen, befasst sich eine interdisziplinäre Forschergruppe in Heidelberg und Karlsruhe.

In diesem Verbund mit dem Thema „Mechanismen, Funktionen und Evolution der Wnt-Signalwege“ haben sich acht Wissenschaftlerteams der Universität Heidelberg, des Universitätsklinikums Heidelberg, des Deutschen Krebsforschungszentrums Heidelberg und der Universität Karlsruhe zusammengeschlossen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert ihre Forschungsarbeiten zu den sogenannten Wnt-Proteinen über einen Zeitraum von drei Jahren mit insgesamt 1,9 Millionen Euro.

Wnt-Proteine sind Signalstoffe, über die Zellen miteinander kommunizieren. Die molekularen Mechanismen, an denen diese Proteine beteiligt sind, haben sich bereits sehr früh in der Stammesgeschichte der Lebewesen entwickelt und spielen seitdem unverändert eine wichtige Rolle: Als universeller Entwicklungsfaktor fördert Wnt zum Beispiel die Zellreifung, steuert die Entstehung von Herz, Nieren und Nervengewebe und beeinflusst im Embryo die Ausbildung des Kopfes und der Rückenseite. Treten in dem zeitlich und räumlich fein abgestimmten Wirkmuster des Signalnetzwerkes Fehler auf, sind schwere Krankheiten bei Erwachsenen wie Darmkrebs oder offener Rücken bei Säuglingen die Folge.

Ziel des zu Jahresbeginn eingerichteten Forschungsverbundes ist es, mit Hilfe verschiedener Tier- und Organmodelle die Mechanismen der Wnt-Proteine zu entschlüsseln, weitere Komponenten der Signalwege zu finden oder neue biologische Funktionen zu entdecken. „Wir wollen verstehen, wie sich die Wnt-Signalwege im Laufe der Evolution entwickelt haben und wie sie bei Mensch und Tier auf molekularer Ebene Entwicklung, Wachstum und Heilungsprozesse steuern. Ein tieferes Verständnis dieser Prozesse ist wichtig, um zum Beispiel neue Therapieansätze für Krankheiten zu finden, die auf Fehlern in Wnt-Signalwegen basieren“, erläutert der Sprecher der Forschergruppe, Prof. Dr. Herbert Steinbeisser vom Institut für Humangenetik des Universitätsklinikums Heidelberg.

Von der Universität Heidelberg sind zwei Arbeitsgruppen aus den Biowissenschaften an dem Forschungsverbund beteiligt. Das Wissenschaftlerteam um Prof. Dr. Thomas Holstein be­fasst sich mit der Funktion der Wnt-Signalwege beim Süßwasserpolypen Hydra. Im Mittelpunkt der Arbeiten von Privatdozent Dr. Suat Özbek stehen die Struktur und molekulare Evolution der Wnt-Moleküle. Die Forschungsarbeiten sind in der Abteilung Molekulare Evolution und Genomik des Instituts für Zoologie angesiedelt.

Die Arbeitsgruppe von Prof. Steinbeisser untersucht am Institut für Humangenetik in der Sektion Entwicklungsgenetik die Funktion und die Regulation des Wnt-Signalnetzwerkes in Embryonen des Krallenfrosches Xenopus laevis. Mit einem weiteren Projekt ist Privatdozent Dr. Stefan Hardt von der Abteilung für Kardiologie der Medizinischen Universitätsklinik Heidelberg vertreten. Sein Team geht der Frage nach, welche Rolle Wnt-Signalwege für die Funktion des Herzmuskels spielen.

An der DFG-geförderten Forschergruppe sind außerdem Prof. Dr. Christof Niehrs und Prof. Dr. Michael Boutros vom Deutschen Krebsforschungszentrum (Heidelberg) sowie Prof. Dr. Doris Wedlich und Privatdozent Dr. Dietmar Gradl von der Universität Karlsruhe beteiligt. Informationen im Internet können unter der Adresse http://www.wnt.uni-hd.de abgerufen werden.

Kontakt:
Prof. Dr. Herbert Steinbeisser
Universitätsklinikum Heidelberg
Institut für Humangenetik
Telefon 06221 56 50 50
herbert.steinbeisser@med.uni-heidelberg.de
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