Heisenberg Group
Morphogenese in der Embryonalentwicklung
Die aufwändigsten Formen multizellulärer Organismen – der Rüssel des Elefanten, die Blüte der Orchidee, die Kralle des Hummers – entstehen alle aus einem einfachen Zellverband. Die Wandlung eines scheinbar unstrukturierten Zellhaufens in hochaufwändige Formen ist ein gemeinsames und grundlegendes Prinzip der Zell- und Entwicklungsbiologie und steht im Mittelpunkt der Arbeit der Heisenberg Gruppe.
Um Einsichten in die kritischen Prozesse zu gewinnen, durch die der sich entwickelnde Organismus seine Form annimmt, konzentriert sich die Heisenberg Gruppe auf die Gastrulation bei Zebrafischen und Seescheiden. Die Gastrulation ist ein hochkonservierter Prozess, bei dem eine scheinbar unstrukturierte Blastula in einen organisierten Embryo umgewandelt wird. Die Gruppe hat einen transdisziplinären Zugang gewählt, bei dem eine Kombination aus genetischen, zellbiologischen, biochemischen und biophysikalischen Methoden zum Einsatz kommt. Mit Hilfe dieser Methoden befasst sich die Gruppe mit dem Zusammenspiel zwischen den physikalischen Prozessen, die die Zell- und Gewebe-Morphogenese antreiben, und den genregulatorischen Pfaden, die das Zellschicksal bestimmen, die schlussendlich gemeinsam die Gastrulation kontrollieren. Die aus dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse können letztendlich Auswirkungen auf die Erforschung der Wundheilung und der Krebsbiologie haben, da Immunzellen und Krebszellen viele morphogenetische Eigenschaften mit embryonalen Zellen teilen.
Team
Laufende Projekte
Zelladhäsion | Actomyosin-Kontraktion | Zell- und Gewebe-Morphogenese| Zellpolarisierung und -migration
Publikationen
Hörmayer L, Montesinos López JC, Trozzi N, Spona L, Yoshida S, Marhavá P, Caballero Mancebo S, Benková E, Heisenberg C-PJ, Dagdas Y, Majda M, Friml J. 2024. Mechanical forces in plant tissue matrix orient cell divisions via microtubule stabilization. Developmental Cell. 59(10), 1333–1344.e4. View
Caballero Mancebo S, Shinde R, Bolger-Munro M, Peruzzo M, Szep G, Steccari I, Labrousse Arias D, Zheden V, Merrin J, Callan-Jones A, Voituriez R, Heisenberg C-PJ. 2024. Friction forces determine cytoplasmic reorganization and shape changes of ascidian oocytes upon fertilization. Nature Physics. 20, 310–321. View
Schauer A, Pranjic-Ferscha K, Hauschild R, Heisenberg C-PJ. 2024. Robust axis elongation by Nodal-dependent restriction of BMP signaling. Development. 151(4), 1–18. View
Arslan FN, Hannezo EB, Merrin J, Loose M, Heisenberg C-PJ. 2024. Adhesion-induced cortical flows pattern E-cadherin-mediated cell contacts. Current Biology. 34(1), 171–182.e8. View
Schwayer C, Brückner D. 2023. Connecting theory and experiment in cell and tissue mechanics. Journal of Cell Science. 136(24), jcs. 261515. View
ReX-Link: Carl-Philipp Heisenberg
Karriere
Seit 2010 Professor, Institute of Science and Technology Austria (ISTA)
2001 – 2010 Group Leader, Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, Dresden, Deutschland
1997 – 2000 Postdoc, University College London, UK
1996 PhD, Max Planck Institute of Developmental Biology, Tübingen, Deutschland
Ausgewählte Auszeichnungen
2019 Carus-Medaille der Deutschen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
2017 ERC Advanced Grant
2017 Niederösterreichischer Wissenschaftspreis
2015 EMBO-Mitglied
2015 Mitglied der Deutschen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
2000 Emmy Noether Junior Professorship