Ansökan: Utveckling av kraniala senor i ryggradsdjurens muskuloskeletala system

Tidsperiod:

1 januari 2013 – 31 december 2016

Projektledare:

Tatjana Haitina

Finansiär:

Vetenskapsrådet

Bidragstyp:

Projektbidrag

Budget:

3 145 000 SEK

Ombyggnaden av huvudet under evolutionen från käklösa till käkförsedda ryggradsdjur är en av de mest intressanta frågorna inom evolutionsbiologin. En stor del av huvudets strukturer, som brosk, dermala ben och muskler bildar det muskuloskeletala systemet under den embryonala utvecklingen. Stabilitet och funktionalitet av detta komplex är beroende av bindvävnad, ledband och senor. Tidigare studier av det kraniala muskuloskeletala systemet har fokuserat framförallt på ben och muskler medan de lika viktiga senorna har fått minst uppmärksamhet. Framförallt beror det på avsaknad av specifika markörer för bindvävnad i huvudet och modeller som tillåter att studera alla komponenter av det muskuloskeletala systemet samtidigt. I början av vårt projekt kommer vi att kombinera tidiga markörer för olika muskuloskeletala strukturer i en transgen modell med en allmänt uttryckt markör som ger oss möjlighet att identifiera och visualisera muskler och deras fästen i levande zebrafiskembryon. Vi planerar att först identifiera nya regulatoriska element av gener uttryckta i muskelsenor och sedan testa dem i zebrafiskar. Vi kommer att följa hur elementen fungerar genom att låta dem styra uttrycket av ett enzym som som heter Cre. Genom att korsa dessa fiskar med andra fiskar där uttrycket av Cre orsakar att cellerna byter färg kan vi studera hur enskilda celler bidrar till bildandet av vävnader och strukturer. Vårt mål är att finna hittills okända regulatoriska element som reglerar unika uttrycksmönster i bindvävnad och följa deras roll under utvecklingen av huvudets muskuloskeletala system. Den utvecklade muskuloskeletala modellen kommer att vara ett utmärkt verktyg för karakterisering av zebrafiskmutanter som har inaktiverade gener involverade i utvecklingen av huvudets strukturer. I nästa del av vårt projekt kommer vi att studera de regulatoriska mekanismerna i muskelsenor genom att mäta nivåer av uttryckta gener och genom att identifiera aktiverade icke-kodande regulatoriska elementen under huvudetsutveckling. Förståelsen av bindvävnadens arrangemang och identifiering av viktiga regulatoriska faktorer som ligger bakom det kan ge oss nya insikter i processer som förklarar ryggradsdjurens transformation under evolutionen och dessutom ge möjliga strategier till inducering av läknings- och regenereringsprocesser i muskelsenor.