Bothma: Dynamiek van transcriptie Terug naar onderzoeksgroep De Bothma groep onderzoekt hoe niet-coderende regio’s van het genoom genexpressie reguleren tijdens de ontwikkeling, door het proces van transcriptie onder de microscoop zichtbaar te maken met de resolutie van individuele moleculen. A Een van de blijvende mysteries in de natuur is de vraag hoe een individuele cel in een embryo zijn genoom interpreteert, zodat deze cel zich kan specialiseren in de vele verschillende celtypes waaruit een dier is opgebouwd. Het ontrafelen van dit mysterie belooft niet alleen nieuwe inzichten in ontwikkelingsstoornissen en kanker, maar ook het blootleggen van de organisatorische principes van het leven. Ook al hebben we alle regulerende factoren en niet-coderende regio’s van het genoom die celtypes karakteriseren ontdekt, we weten nog steeds niet hoe al deze factoren samenkomen om een dier te vormen. Een van de belangrijkste redenen voor deze kloof in onze kennis is dat we deze processen tot nu toe niet konden visualiseren in de tijd. Door een aantal recente innovaties in live-imaging is het nu tijd om te bestuderen hoe celtypes in het embryo tot stand komen terwijl ze zich ontwikkelen. We kunnen de dynamiek in de concentratie van transcriptiefactoren nu meten in individuele cellen, transcriptie visualiseren terwijl het plaatsvindt en zelfs het binden van een individuele transcriptiefactor aan het DNA zichtbaar maken in een levend embryo. Het model dat we hiervoor gebruiken is het vroege Drosophila melanogaster embryo, het embryo van de fruitvlieg. We hebben dit modelsysteem gekozen omdat het makkelijk te bestuderen is onder de microscoop en er indrukwekkende genetische gereedschappen beschikbaar zijn voor dit model. Daarnaast willen we in de toekomst graag uitbreiden naar artificiële gewervelde embryo’s en organoïden. Method we use to image transcription and its regulation in space and time the early fly embryo. Scale bars in B) and C) are 25 and 10 microns, respectively. Het doel van onze groep is om te begrijpen hoe de niet-coderende delen van het genoom de ontwikkeling van verschillende celtypes sturen. Dit zullen we doen door cruciale moleculaire spelers die deze celtype-keuzes beïnvloeden zichtbaar te maken onder de microscoop in hun eigen context en over tijd. We onderbouwen dit doel door constant nieuwe baanbrekende microscopie- en label-technieken te ontwikkelen die ons in staat stellen deze processen zichtbaar te maken zoals dit nog nooit eerder is gedaan. Dit zal ons veel inzicht geven in hoe regulerende DNA-sequenties coderen voor biologische vorm en functie en dat zal voor ons de weg vrij maken om te begrijpen hoe mutaties in niet-coderende regio’s van het menselijke genoom ziektes veroorzaken.
