Kicheva Group

Gewebebildung und Musterentwicklung

Individuen der gleichen Art können unterschiedlich groß sein, wobei die Organe jedoch stets bestimmten Proportionen entsprechen und die Verteilung der verschiedenen Zelltypen reproduzierbaren Mustern folgt. Ermöglicht wird dies durch die Koordinierung des Gewebewachstums mit der Produktion der unterschiedlichen Zelltypen während der Entwicklung. Die Kicheva Gruppe untersucht die Mechanismen dieser Koordinierungsprozesse im Neuralrohr von Wirbeltieren, dem embryonalen Vorläufer von Rückenmark und Gehirn.

Die Entwicklung des Neuralrohrs wird von Signalmolekülen, sogenannten Morphogenen gesteuert. Diese breiten sich ausgehend von ihren Produktionsorten an den gegenüberliegenden Polen des Gewebes aus, wodurch Konzentrationsgradienten entstehen. Welche Position und welches Schicksal die Zellen innerhalb des Neuralrohrs einnehmen, basiert auf von den Morphogenen ausgehenden Signalen. Morphogene steuern auch das Gewebewachstum, indem sie die Entscheidung der Zellen beeinflussen, sich zu teilen oder den Zellzyklus abzubrechen, allerdings sind die genauen Mechanismen dahinter unbekannt. Ziel der Kicheva-Gruppe ist es, besser zu verstehen, wie sich Morphogengradienten in einem wachsenden Gewebe bilden, wie Morphogensignale von Zellen interpretiert werden, um das Gewebewachstum zu regulieren, und wie dieser Prozess mit der Bildung bestimmter Gewebemuster koordiniert wird.

Durch die Erforschung der Neuralrohrentwicklung bei Mäusen und Küken sucht die Gruppe nach Antworten auf diese Fragestellungen. In vivo-Untersuchungen werden dabei mit der in vitro-Differenzierung von Mäuse-Stammzellen sowie -Organoiden kombiniert, während mathematische Modelle den theoretischen Rahmen bilden.