Evolution von Entwicklung und Mehrzelligkeit

Coelho Lab

Steuerung des Embryos durch das zygotische Erbgut

Der Übergang zur Steuerung des Embryos durch das zygotische statt wie zuvor durch das mütterliche Erbgut (maternal-to-zygotic transition, MZT) ist sowohl bei Pflanzen als auch bei Tieren ein wichtiges Entwicklungsereignis. Bei Pflanzen sind der Zeitpunkt der MZT und die elterlichen Beiträge zum zygotischen Transkriptom nach wie vor unklar. Das liegt vor allem daran, dass es technisch schwierig ist, mit frühen Pflanzenembryonen zu arbeiten, die tief in das mütterliche sporophytische Gewebe eingebettet sind. Wir nutzen günstige Eigenschaften von Braunalgenembryonen (männliche und weibliche Gameten werden im Meerwasser freigesetzt, autonome Embryonalentwicklung, keine Kontamination mit mütterlichem Gewebe, synchrone frühe Embryogenese), um die Beiträge der Eltern und die Wechselwirkungen zwischen mütterlichem und väterlichem Genom sowie den Beginn des embryonal gesteuerten Entwicklungsprogramms zu untersuchen.

Zelldifferenzierung und Entwicklungsmuster

Wir arbeiten mit mehreren Ectocarpus-Mutanten, deren frühes Entwicklungsprogramm verändert wurde. Wir erzeugen weitere Mutanten und verwenden klassische Genetik in Verbindung mit Transkriptomik, Zellbiologie und biochemischen Ansätzen, um Gene, die Entwicklungsmuster regulieren, und ihre nachgeschalteten Effektoren zu identifizieren und zu charakterisieren. Die vergleichende Analyse von Genen, die an der Entwicklung in verschiedenen eukaryotischen Supergruppen beteiligt sind, soll Aufschluss darüber geben, welche der an der Entstehung und Evolution der Vielzelligkeit beteiligten Prozessen konserviert oder neuartig sind.