Project B02

Project leader: Alexander Aulehla

Mechanism of oscillatory Wnt signaling dynamics and its role in vertebrate embryos

The mechanism underlying oscillatory Wnt signaling dynamics and its link to metabolic activity during vertebrate embryonic development will be addressed in the context of the embryonic somite segmentation clock. To this end, a quantitative approach that combines real-time imaging of customized Wnt reporter knock-in lines, new genetic animal models and time-resolved functional perturbations will be used. The project is based on established in vitro and in vivo segmentation clock models, including the mouse and medaka. A particular aim is to reveal core mechanistic principles underlying Wnt signaling dynamics and its link to metabolic pathways, enabling comparison to other developmental disease models.

Mechanismen der periodischen Wnt-Signalwegs-Aktivität und deren Rolle in Wirbeltierembryonen

Der Mechanismus, welcher der oszillatorischen Aktivität des Wnt-Signalwegs zugrunde liegt, und seine Verbindung zur metabolischen Aktivität während der Embryogenese von Wirbeltieren, sollen während der Segmentbildung in Embryonen quantitativ untersucht werden. Mit verschiedenen Bildgebungsverfahren werden etablierte knock-in Wnt-Reporter-Linien in Echtzeit analysiert und mit neuen genetischen Tiermodellen (Maus- und Fischmodelle) kombiniert. Das Ziel ist, die zentralen mechanistischen Prinzipien aufzudecken, die der Dynamik von Wnt-Signalen sowie ihrer Verknüpfung mit metabolischen Prozessen zugrunde liegen.  Die ermöglicht den Vergleich mit  anderen Entwicklungs- und Krankheitsmodellen.

Project-related publications

  • Sonnen, K.F., V.M. Lauschke, J. Uraji, H.J. Falk, Y. Petersen, M.C. Funk, M. Beaupeux, P. François, C.A. Merten, and A. Aulehla. 2018. Modulation of Phase Shift between Wnt and Notch Signaling Oscillations Controls Mesoderm Segmentation. Cell. 172:1079-1090.e1012.
  • Bulusu, V., N. Prior, M.T. Snaebjornsson, A. Kuehne, K.F. Sonnen, J. Kress, F. Stein, C. Schultz, U. Sauer, and A. Aulehla. 2017. Spatiotemporal Analysis of a Glycolytic Activity Gradient Linked to Mouse Embryo Mesoderm Development. Dev Cell. 40:331-341 e334.
  • Tsiairis, C.D., and A. Aulehla. 2016. Self-Organization of Embryonic Genetic Oscillators into Spatiotemporal Wave Patterns. Cell. 164:656-667.
  • Lauschke, V.M., C.D. Tsiairis, P. Francois, and A. Aulehla. 2013. Scaling of embryonic patterning based on phase-gradient encoding. Nature. 493:101-105.