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FÖRDERUNG DES WISSENSCHAFTLICHEN NACHWUCHSES


Abb. 1: Induzierter Symmetriebruch in Hydra.
A Zeitverlauf Analyse des Symmetriebruchs in einem Hydra Zellaggregat: 20, 24, 60 und 96 Stunden
nach der Aggregation (hpa = hours post aggregation). Nach 24 h findet man schon erste makroskopische
Anzeichen des Symmetriebruchs, der sich nach 96 h in neuen Körperachsen (Pfeile) manifestiert.
B Zeitraffer der in vivo Anhaftung und Streckung von GFP positiven ektodermalen Hydrazellen entlang
isolierter ECM. Veränderungen der Zellform sowie eine Abplattung des Aggregats, das sich an und ent-
lang der Matrix anheftet. (Zeitintervalle alle 8 Sekunden). Pfeile weisen auf Bläschenbildung (bleb for-
mation) und Pfeilspitzen auf sich ausbildende Lamellipodia hin.

Rolle ein, da Wnt3 während der frühesten Phase der Kopfregenerierung exprimiert
wird. Daher verwendeten wir für unsere Zellaggregationsexperimente Hydra-
Reporterlimen mit Hydra-Wnt3-Promotor (umt3::GFP) sowie ektopisch applizier-
tes rekombinantes Wnt3 Protein in unserer Gewebekultur. Um zu testen, ob ektopi-
sches Wnt einen Einfluss auf den Symmetriebruch haben kann, analysierten wir den
Einfluss von rekombinantem Wnt3 auf die Morphogenese von Zellaggregaten. Die
Zugabe von mWnt3a (mouse Wnt3a) im Gewebemedium führte dabei zu einer
Erhöhung der Anzahl von Körperachsen in Zellaggregaten. Dies beweist, dass wir ein
experimentelles System etabliert haben, welches es erlaubt, Fragen bezüglich des
funktionalen Zusammenhangs zwischen Wnt-Konzentrationen bzw. -Gradienten
und dem Prozess des Symmetriebruchs experimentell zu untersuchen. Neben extern
appliziertem Wnt kann im Rahmen dieses Systems auch die Menge und Verteilung
der endogenen Wnt3-Expression in vivo ermittelt werden (mittels wnt3::GFP trans-
genem Reporter, Abb. 2D). Als weiterer komplementärer, technisch unabhängiger
Ansatz wurde der funktionale Zusammenhang zwischen der Form des Morphogen-
gradienten und dem Symmetriebruch in Hydra-Zellaggregaten in Mikrofluidik-
Flusskammern analysiert. Zu diesem Zweck haben wir Kulturbedingungen für
Hydra-Zellen etabliert und sind in der Lage, Zellen in Form von Zellaggregaten eine
Woche zu erhalten. Wir haben außerdem eine Reihe von Zellkultursubstraten aus-
getestet, um Bedingungen zu etablieren, die eine effiziente Adhäsion der Hydrazel-
len auf einer Matrix erlauben, welche für epitheliale Zellen wichtig für em physio-
logisch aussagekräftiges Verhalten ist. Glass, Zellkulturkunststoffe, BSA beschichtete