F 78 - Jürgen Knoblich - Stammzellmodulation in neuronaler Entwicklung und Regeneration

Sprecher:
Jürgen Knoblich

bewilligt: 2019

Universität/Forschungsstätte: Institut für Molekulare Biotechnologie Wien

juergen.knoblich(at)imba.oeaw.ac.at

www.imba.oeaw.ac.at/research/juergen-knoblich/

 

Beteiligte Universitäten

https://ist.ac.at/en/research/novarino-group

https://www.maxperutzlabs.ac.at/research/research-groups/raible

https://www.maxperutzlabs.ac.at/research/research-groups/tessmar

http://www.cibiv.at/~haeseler/

https://ist.ac.at/en/research/hippenmeyer-group/

https://ist.ac.at/en/research/kicheva-group/

www.imba.oeaw.ac.at/research/juergen-knoblich/

https://www.imba.oeaw.ac.at/research/noelia-urban/

https://www.imp.ac.at/groups/elly-tanaka/

https://www.uibk.ac.at/molbiol/research/genomics/


Stammzellen sind von grundlegender Bedeutung für die Bildung und Funktion komplexer mehrzellige Organismen. Definiert werden Stammzellen dadurch, dass sie sich zum einen selbst erneuern können und zum anderen spezialisierte Tochterzellen produzieren, die sich dann endgültig differenzieren. Die spezifischen Zelltypen, die in einem bestimmten Organ vorhanden sind, werden häufig von einem einheitlichen Stammzellpool erzeugt oder regeneriert. Im Zentralnervensystem hingegen erfordert die
enorm komplexe Gewebearchitektur die Erzeugung morphologisch und funktionell unterschiedlicher Nerven und Gliazellen in einer räumlich und zeitlich aufeinander abgestimmten Weise. Aus diesem Grund durchlaufen neuronale Stammzellen verschiedene
Kompetenzzustände, um in zeitlich begrenzter Weise, verschiedene neuronaler Subtypen zu erzeugen.

Das zentrale Ziel dieses Konsortiums ist es bei der Analyse der molekularen Mechanismen, die neuronale Vorläuferzellen und Stammzellen räumlich und zeitlich regulieren und so die die enorme Vielfalt der im Zentralnervensystem vorkommenden Neuronen erzeugen, neue Wege zu beschreiten. Wir glauben, dass die ordnungsgemäße Integration extrinsischer Signale und die Änderungen des inneren Zustands neuronaler Stammzelllen und neuronaler Subtypen entscheidend sind für die Ausbildung neuronaler Schaltkreise und eines funktionierenden Nervensystems.
Unser Ziel ist es, die Mechanismen zu charakterisieren, welche die zeitliche Identität in neuralen Stammzellen regulieren, und zu analysieren, wie diese durch extrinsische Faktoren und während der Regeneration moduliert werden.

Das Konsortium kombiniert eine Reihe von wettbewerbsfähigen Spitzentechnologien, darunter Einzelzell-Transkriptomik, hochauflösende Abstammungsanalyse und Reprogrammierung mit
Modellsystemen, die von Wirbellosen bis hin zu Organoiden des
menschlichen Gehirns reichen. Alle experimentellen Partner profitieren von einem zentralen Zentrum für Bioinformatik, welches die Datenanalyse mit Hilfe innovativer molekularer Evolutionsalgorithmen und quantitativer Modellierung, vorantreibt.

Aufbauend auf früheren Entdeckungen und technologischen Fortschritten, die im Konsortium vorhanden sind, erwarten wir neue Einsichten in die Mechanismen, welche die zeitlichen Identitäten in
neuronalen Stammzellen steuern. Unsere langfristige Vision ist es, zu untersuchen, wie die koordinierte Etablierung neuronaler Unterklassen in Raum und Zeit die Erzeugung funktioneller neuronaler Netzwerke erleichtert. Wir hoffen, dass uns dies letztendlich erlauben wird, neurale Stammzellen auf innovative Weise zu modulieren und ihre Fehlfunktionen während des Alterns und bei Krankheiten zu bekämpfen.

Neben der Generierung unterschiedlicher methodischer und wissenschaftlicher Synergien wird das Projekt ein wichtiger Schritt sein, um ein zentrales Zentrum für die Biologie neuronaler Stammzellen in Österreich zu etablieren. Die komplementären Fachkenntnisse und Forschungsdurchbrüche der Partner, die in den führenden Life-Science-Campus in Österreich eingebettet sind, können dabei in vollem Umfang genutzt werden.

Durchschnittlich beschäftigte NachwuchswissenschafterInnen
mehr als 15 Personen in Teilzeit und Vollzeit

Principal Investigators (PI)

  • Anna Kicheva, ISTA, Morphogen reguliertes Wachstum und Musterbildung in Rückenmark
  • Elly Tanaka, IMP, Zeitliche Dynamik der selbstorganisierten Strukturierung des Rückenmarks
  • Simon Hippenmeyer, ISTA, Molekulare Mechanismen der neuronalen Stammzellprogression
  • Kristin Tessera, Uni Wien, Effekte circadianer Uhrgenvarianz auf neuronale Stammzellen
  • Gaia Novarino, ISTA, Neuronal Stammzellen bei Autismus und Epilepsie
  • Florian Raible, Uni Wien, Neuronale Stammzellen in der Regeneration
  • Frank Edenhofer, Uni Innsbruck, Human-spezifische Moderatoren neutraler Stammzeit-Spezifität
  • Arndt von Haeseler, Uni Wien, Quantitative Modelle für die-omics basierte Stammzellenforschung
  • Jürgen Knoblich, Institut für Molekulare Biotechnologie, Eine Kartierung Adulter Stammzellen im Gehirn


Sprecher des SFBs
Jürgen Knoblich, Institut für Molekulare Biotechnologie Wien
juergen.knoblich(at)imba.oeaw.ac.at


Website: www.imba.oeaw.ac.at/research/juergen-knoblich/


Kontakt
FWF – Der Wissenschaftsfonds
Haus der Forschung
1090 Wien, Sensengasse 1
T: +43/1/505 67 40-0, F: +43/1/505 67 39
office(at)fwf.ac.at
Sabine Haubenwallner
DW 8603, sabine.haubenwallner(at)fwf.ac.at