
DFG Sonderforschungsbereich 1444
Der Sonderforschungsbereich zielt darauf ab, am Beispiel der Knochenheilung die grundlegenden Mechanismen zu entschlüsseln, die zwischen Erfolg und Misserfolg bei der Regeneration von muskuloskelettalem Gewebe ausschlaggebend sind.
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Teilprojekt 4 - Projektleitung
SFB 1444 Vertreterin Partneruniversität & Ausbildung wissenschaftlicher Nachwuchs, TP 3 & 4 | FOR 2165 Teilprojekt 3


Die Auswirkungen der Mechano-Biologie auf die Chromatinfaltung und Genregulation

Knaus und Mundlos analysieren die Auswirkungen mechanischer Reize, die für die Knochenheilung so wichtig sind, auf die Chromatinfaltung und Genregulation. Sie stellen die Hypothese auf, dass mechanische Kräfte die Genexpression über die Neupositionierung des Chromatins im dreidimensionalen Raum des Zellkerns beeinflussen. Veränderungen der Zusammensetzung der extrazellulären Matrix, der Flüssigkeitsscherspannung und andere äußere Kräfte könnten daher die Gentranskription während der Krankheit und der Geweberegeneration modulieren. Vorläufige Daten mit Endothelzellen zeigen auffällige Veränderungen der zellulären Mechanik, der Kernlamina und der Zusammensetzung der extrazellulären Matrix sowie eine erhöhte F-Aktin-Bündelung und Tubulinacetylierung, was zu einer erhöhten zellulären Spannung und Kerndeformation führt. Knaus und Mundlos charakterisieren die Kernmodifikationen charakterisieren, identifizieren Lamina-assoziierte Domänen und eine führen die Erfassung der Chromosomenkonformation durch, um die dreidimensionale Organisation des Kerns bei mechanischer Stimulation zu charakterisieren.
Wichtigste Ergebnisse

Mechano-responsive Transkriptionsfaktoren
Entzündungsreaktion | Kraftübertragung & Sensorik
BMP9-induzierte SMAD-Transkriptionsantwort ist durch den Blutfluss moduliert.

Aberranter Blutfluss
Entzündungsreaktion | Kraftübertragung & Sensorik
Änderungen des Blutflusses beeinflussen Wachstumsfaktorsignalweiterleitung und folglich Entzündungsprozesse.

Chromatinstruktur
Entzündungsreaktion | Kraftübertragung & Sensorik
Biomechanik beeinflusst Genregulation über Chromatinorganisation.
In Zusammenarbeit mit Teilprojekt P09
Team
Shear-stress dependent modulation of BMP-induced transcription

Understanding the molecular and genetic basis of vascular diseases using in-vitro models

Chromatin organization and gene regulation under physical forces of fluid shear stress in the vascular system

Publikationen
- Autoren:Mendez, P. L.; Obendorf, L.; Jatzlau, J.; Burdzinski, W.; Reichenbach, M.; Nageswaran, V.; Haghikia, A., Stangl, V.; Hiepen, C.; Knaus, P.
Zeitschrift (Journal):BMC Biol Jahr:2022; Jahrgang (Volume):20Ausgabe (Issue):(1):Seiten (Pages):210.
Titel:Atheroprone fluid shear stress-regulated ALK1-Endoglin-SMAD signaling originates from early endosomes - Autoren:Jatzlau, J.; Mendez, P.M.; Altay, A.; Raaz, L.; Zhang, Y.; Mähr, S.; Sesver, A.; Reichenbach, M.; Mundlos, S.; Vingron, M.; Knaus, P.
Zeitschrift (Journal):iScience Jahr:2023;
Titel:Fluid Shear Stress-modulated chromatin accessibility reveals the mechano-dependency of endothelial SMAD1/5-mediated gene transcription

Gegründet durch die DFG (Projektnummer: 427826188)
Förderzeitraum 2021-2024