Hedgehog Signalwege in der Zebrafisch Augenentwicklung

In den letzten Jahren zeichnete sich mehr und mehr ab, dass Morphogene wie Hedgehog in verschiedensten Organismen von der Fruchtfliege Drosophila melanogaster bis hin zum Menschen eine zentrale Rolle in der Augenentwicklung spielen. Dennoch ist unser Verständnis der komplexen Interaktionen, welche stattfinden müssen um schließlich ein so komplexes System wie das Auge bilden zu können, mehr als lückenhaft. Daher ist es Ziel des vorgelegten Projekts anhand des experimentell leicht handhabbaren Modellorganismus Zebrafisch (Danio rerio) die Entwicklung der Retina zu untersuchen. Insbesondere sollen die verschiedensten Funktionen des Morphogens Hedgehog untersucht werden. Hedgehog übernimmt in unterschiedlichsten Tieren von der Fruchtfliege, über Fische und Amphibien, bis hin zu den Säugetieren offenbar ähnliche Rollen in der Entwicklung des Auges und anderer Organe. So sind eine Reihe von genetischen Augendefekten wie Holoprosencephalie, Mikrophtalmie oder Tumore oft durch Störungen in Hedgehog Signalwegen bedingt. Mittels pharmakologischer Inhibitoren des Morphogens möchte ich die verschiedenen Funktionen von Hedgehog, wie z.B. eine frühe Rolle in der Ausbildung der dorsoventralen Achse des Auges, und eine spätere Funktion bei der Spezifikation der Nervenzellen in der Retina, analysieren. Weiters sollen die zellulären Reaktionen auf das Hedgehog Signal untersucht werden. Mittels Echtzeit-Mikroskopie wird die Abhängigkeit einzelner Entwicklungsprozesse, wie Proliferation und Zell-Migration in der Netzhaut, von Hedgehog Signalen untersucht werden. Schließlich plane ich neue Zebrafisch-Mutanten, welche kürzlich von der Neumann-Gruppe am EMBL- Heidelberg isoliert wurden, zu charakterisieren, und zu erforschen in welcher Beziehung jene Mutationen zu Hedgehog Signalwegen stehen.