Genetische Analyse der Entwicklung im zerebralen Cortex

Das menschliche Gehirn, dessen größte Struktur der zerebrale Cortex ist, besteht aus einem hoch entwickelten Netzwerk von Milliarden verbundener Neuronen. Die genaue Abbildung der kortikalen Architektur ist ein wichtiger Ausgangspunkt, um zu verstehen, wie kortikale Verschaltungen Verhalten und kognitive Aktivität bedingen und wie Veränderungen der Zytoarchitektur zu neurologischen und psychiatrischen Störungen oder Demenz führen können. Wir verwenden multidisziplinäre Methoden, u.a. die genetische MADM (Mosaic Analysis with Double Markers) Technik, um die Logik, nach der individuelle Neuronen den Kortex während der Entwicklung erfolgreich aufbauen, zu ergründen. Die MADM-Technik ist eine einmalige Methode, um verstreute Klone und genetisch definierte Neuronen auf Einzelzellenniveau in Mäusen gleichzeitig visualisieren und manipulieren zu können. Anders gesagt, wenn man sich vorstellt, einen Wald aus der Ferne zu betrachten, ist es schwierig, die Verzweigungen eines einzelnen Astes zu erkennen. Wenn jedoch ein Baum allein auf der Flur steht, lassen sich sogar die Verzweigungen der feinsten Äste des Baumes beobachten. Gleichermaßen können wir mit der MADM-Technik durch das dichte Gehirngewebe blicken und individuelle Neuronen und ihre feine Äste in verschiedenen, rot und grün schimmernden Farben verfolgen. Außerdem lassen sich mit MADM nicht nur einzelne Zellen kennzeichnen, sondern auch genetische Manipulationen durchführen: So können Neuronen in einer Farbe z.B. grün gekennzeichnet werden. Gleichzeitig kann MADM benachbarte genetisch mutierte Schwestern der „gesunden“ grünen Zellen in Rot kennzeichnen. Damit lassen sich wilde und mutierte Neuronen Seite an Seite vergleichen. Wir setzen MADM ein, um die grundlegenden zellulären, molekularen und epigenetischen Mechanismen der neurobiologischen Entwicklungsprozesse zu untersuchen, die den Aufbau der kortikalen Zytoarchitektur steuern.

Kontakt
Simon Hippenmeyer
simonh@remove-this.stanford.edu

CV und Publikationsliste

Simon Hippenmeyer wird ab Juli 2012 am IST Austria tätig sein.

Team

  • Katharina Leopold, Student Intern

Ausgewählte Publikationen

  • Hippenmeyer, S.*, Youn, YH., Moon, HM., Miyamichi, K., Zong, H., Wynshaw-Boris, A. & Luo, L.* (2010). Genetic Mosaic Dissection of Lis1 and Ndel1 in Neuronal Migration. (*korrespondierende Mitautoren). Neuron 68 (4): 695-709.
  • Liu, C., Sage, JC.*, Miller, MR.*, Verhaak, RGW.*, Hippenmeyer, S., Vogel, H., Foreman, O., Bronson, RT., Nishiyama, A., Luo, L. & Zong, H. (2011). Mosaic Analysis with Double Markers Reveals Tumor Cell of Origin in Glioma. (*gleich großer Beitrag). Cell, 146 (2): 209-21.
  • Tasic, B.*, Miyamichi, K.*, Hippenmeyer, S.*, Dani, VS., Zeng, H., Joo, W., Zong, H., Chen-Tsai, Y. & Luo, L. (2011). Extensions of MADM (Mosaic Analysis with Double Markers) in mice. (*gleich großer Beitrag). Eingereicht.