Mathematische Modellierung von Transkriptionsfaktornetzwerken in hämatopoetischen Stammzellen

Hämatopoetische Stammzellen sind dadurch gekennzeichnet, dass sie in der Lage sind, zum einen ihre eigene Population zu erhalten und zum anderen den lebenslangen Nachschub an ausdifferenzierten, funktionalen Blutzellen zu gewährleisten. Die molekularen Mechanismen, welche der Regulation dieser Prozesse zugrunde liegen sind weitgehend unbekannt. Allerdings gibt es experimentelle Erkenntnisse die zeigen dass einige spezielle Transkriptionsfaktoren (TF) eine Schlüsselrolle hierbei spielen.

Dieses Projekt beschäftigt sich mit der Entwicklung und Analyse eines mathematischen Modells, welches die Interaktionen von Transkriptionsfaktoren innerhalb der Regulation von Linienspezifikationsprozessen (Differenzierung in verschiedene hämatopoetische Zelllinien) beschreibt. Hierbei werden zunächst lediglich zwei TF (GATA-1, PU.1) betrachtet. Die Auswirkung verschiedener Mechanismen der autonomen und gegenseitigen Stimulation bzw. Inhibition werden hierbei hinsichtlich ihres Einflusses auf das generelle Systemverhalten untersucht. Dabei kommen sowohl analytische als auch numerische (Computersimulationen) Verfahren zum Einsatz.

Derzeit wird an der Übertragung und Anpassung der oben genannten Modelle auch auf embryonale Stammzellen (ESC) und iduzierte pluripotente Stammzellen (iPS) gearbeitet.

Projektleiter

Mitarbeiter

• Dr. Ingo Röder
• Dr. Ingmar Glauche
• Maria Herberg

Kooperation

• Tariq Enver (Oxford, UK)
• Austin Smith (Cambridge, UK)