SFB 1315/1: Entwicklung molekularer Werkzeuge zur Manipulation und Untersuchung von Gedächtnisspuren (TP C01)
In den letzten zehn Jahren hat die Anzahl, Vielfalt und Spezifität von optischen und genetischen Werkzeugen, die neuronale Aktivität melden oder modifizieren, wie Kalzium- und Spannungssensoren oder lichtgesteuerte Kanäle und lichtgetriebene Pumpen, exponentiell zugenommen. Viele, wenn nicht sogar die meisten Labore verwenden jetzt genetisch kodierte Werkzeuge, um Forschungsfragen anzugehen, jedoch bleibt die Zugänglichkeit dieser Werkzeuge begrenzt. In diesem SFB werden wir maßgeschneiderte, auf viralen Vektoren basierende Werkzeuge anbieten, die für die Untersuchung der Mechanismen der Gedächtniskonsolidierung optimiert sind. Bei der Auswahl der Werkzeuge werden zwei Hauptparameter berücksichtigt: die räumliche Eingrenzung solcher Werkzeuge (d.h. die beteiligten Neuronen und Schaltkreise) und ihre biophysikalischen Eigenschaften, um den experimentellen Bedingungen und der Biologie der Gedächtniskonsolidierung zu entsprechen. Diese Werkzeuge haben sich in letzter Zeit über die einfache Manipulation hinaus weiterentwickelt und erlauben es den Forschern im CRC, neuronale Schaltkreise zu manipulieren, zu untersuchen oder zu rekonstruieren.
Wie Gedächtnisschaltungen konsolidiert werden kann auch durch die Untersuchung der Genexpression in den beteiligten Neuronen untersucht werden. Die Korrelation der Genexpression mit Konnektivitätsmustern kann besonders nützlich sein, um die zugrundeliegenden Mechanismen der Gedächtnisbildung zu beschreiben und anatomische Marker für Neuronen zu liefern, die an den Gedächtnis-Engrammen beteiligt sind. Dies kann durch den Einsatz der Transkriptomanalyse mittels Einzelzell-RNA-Sequenzierung erreicht werden.
Kenntnisse in Molekularbiologie, Zellbiologie, Physiologie und Bioinformatik sind erforderlich, um die oben genannten Werkzeuge zu entwickeln, sowie die Ergebnisse ihrer Anwendung zu analysieren und zu verstehen. Das C01-Projekt wird als Drehscheibe für die Forschung zur Entwicklung und Herstellung von Werkzeugen dienen, um die Schaltkreisanalyse auf morphologischer, molekularer und funktioneller Ebene zu unterstützen.
Schmitz, Dietmar Prof. Dr. (Charité – Universitätsmedizin Berlin)
Mittelgeber
DFG: Sonderforschungsbereich
Laufzeit
Projektstart: 07/2018
Projektende: 06/2022
Zugehöriges Dachprojekt
Forschungsbereiche
Medizin
