Methods and technology development

GENETISCHE ANALYSE VON FARBMUSTER-MUTANTEN:

Viele erwachsene lebensfähige Mutanten, die sich auf die Pigmentmusterung auswirken, wurden in groß angelegten Untersuchungen in unserem Labor isoliert, und die Kartierung und Klonierung der Mutationen ist ein wichtiger Teil unseres technologischen Repertoires. Zusätzlich zu den insgesamt 20 veröffentlichten Genen, die an der adulten Musterung beteiligt sind, werden weitere zehn unveröffentlichte Gene mit spektakulären Phänotypen untersucht. Wir analysieren chimäre Tiere, die durch Blastomer-Transplantationen entstanden sind, um die Anforderungen an die jeweilige Genfunktion in bestimmten Zelltypen und die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Zelltypen, die an der Streifenbildung beteiligt sind, zu bewerten.

CRISPR/CAS9 VERMITTELTE GENBEARBEITUNG:

Wir setzen dieses leistungsstarke neue Werkzeug ein, um Allele mit Funktionsverlust von Genkandidaten in Zebrafischen zu erzeugen und fluoreszierende Marker in Gene einzuführen, um deren Expressionsort zu analysieren. Loss-of-function-Mutationen in Genen, von denen bekannt ist, dass sie an der Bildung von Farbmustern beteiligt sind, werden auch in eng verwandten Danio-Arten erzeugt, denen Streifen fehlen (Danio albolineatus) oder die vertikale Balken aufweisen (Danio aesculapii).

LANGFRISTIGE BILDGEBUNG DER ABSTAMMUNG:

We employ either blastomere transplantations or use the Cre/loxP technique to induce fluorescently labelled clones in sox10-expressing (i.e. neural crest-derived) embryonic cells in order to monitor the dynamics of cell divisions, cell spreading and cell shape changes during stripe formation.

HYBRIDS AND CHIMERAS:

We create hybrids between wild type and mutant individuals from different Danio species (mostly by in vitro fertilisation) with the aim to identify genes involved in speciation. Chimeras generated by blastomere transplantations allow us to test for the requirement of specific cell types in organising the different pigment patterns.

GENOMISCHE ANALYSE:

Um neue Komponenten in der Umwelt zu identifizieren, die die Selbstorganisation von Pigmentzellen beeinflussen, vergleichen wir die Transkriptome von Haut aus verschiedenen Körperregionen (Flossen, Streifen, Rücken) mittels RNAseq-Analyse. Kandidatengene werden durch CRISPR/Cas9-generierte Knock-outs getestet. Wir vergleichen auch Exom-Sequenzen von verschiedenen Danio-Arten; die Sequenzierung des gesamten Genoms wird in Zusammenarbeit mit dem Sanger Institute durchgeführt. Die Datenanalyse wird es uns ermöglichen, Gene zu identifizieren, die an der Speziation beteiligt sein könnten.