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Fine-tuning of Fgf8 morphogen gradient by the extracellular matrix

PhD/Postdoc Seminar Series

Date:28.11.2014, 16:00 - 17:00
Speaker: Michael Brand, Mansi Gupta
Location: CRTD, Auditorium left
Host: Michael Brand

Many patterns during development result from the function of morphogens, which based on their concentration gradient, provide qualitative information to cells, leading to activation of different cellular programs. Fibroblast Growth Factor 8 (Fgf8) is one such morphogen which mediates patterning during early embryonic development. Formation of the gradient involves transport of Fgf8 through the extracellular matrix by free diffusion but additional mechanisms regulating transport and distribution are not very clear. Using the single molecule method of Fluorescence Correlation Spectroscopy, we studied the interaction of Fgf8 with components of the extracellular matrix, namely Heparan Sulfate Proteoglycans (HSPGs) in different compartments of a zebrafish embryo. We first identified specific HSPGs which affect Fgf signaling by directly binding to it in the extracellular matrix. This interaction resulted in a reduced extracellular diffusion of Fgf8 and also affected its gradient distribution. Additionally we could show that Fgf8 – Fgf-receptor interaction is not influenced by extracellular binding, but requires HSPGs which are attached on the cell membrane. Together we propose a mechanism of spatial regulation of Fgf8 transport by transient extracellular binding, which is essential for its gradient formation and distribution.



Regenerative Medicine by Somatic Stem Cells: the Paradigm of Epithelial Stem Cells

Extraordinary CRTD External Seminar

Date:08.12.2014, 16:00 - 17:00
Speaker: Prof. Michele de Luca, Centre for Regenerative Medicine "Stefano Ferrari", University of Modena and Reggio Emilia
Location: Room 1, 5th floor BIOZ
Host: Elly Tanaka

Michele De Luca has dedicated most of his scientific activities to translational medicine. He is recognised as a leading scientist in squamous epithelial stem cell biology and has been a driving force in the development of epithelial stem cell-mediated cell therapy and gene therapy. Following on early work on the use of human epidermal stem cell cultures in life-saving treatment of massive full-thickness burns and in repigmentation of stable vitiligo and piebaldism by keratinocyte/melanocyte co-colture, he was first to establish human urethral stem cell culture aimed at urethral regeneration in posterior hypospadias (N. Engl. J. Med. 1990). He and his principal collaborator, Graziella Pellegrini, developed human limbal stem cell culture (J. Cell Biol. 1999) for corneal regeneration in patients with severe limbal stem cell deficiency (Lancet 1997; N. Engl. J. Med 2010). This treatment leads to recovery of normal vision and is now used worldwide. De Luca is also pioneering ex-vivo epithelial stem cell-mediated gene therapy for genetic skin diseases. He coordinates the first successful clinical trial to treat junctional epidermolysis bullosa (Nat. Med. 2006; Stem Cell Rep. 2014). De Luca has characterised molecular mechanisms regulating long term proliferative potential, clonal evolution and self-renewal of epithelial stem cells. In particular, he shed light on the role of p63 (different isoforms) and c/EBPδ in regulating the proliferative potential and the self-renewal of human corneal stem cells, respectively (PNAS 2001, 2005; J. Cell Biol. 2007). Notably, his work demonstrated that the clinical success of limbal stem cultures is dependent on a discrete number of stem cells identified as holoclones expressing the ΔNα isoform of p63 (N. Engl. J. Med.  2010, TMM 2011).
Michele De Luca is internationally recognised for his experience in stem cell therapy. He contributed to two reports by the International Society for Stem Cell Research, dealing with new guidelines for responsible translational stem cells research (Cell Stem Cell 2008, 2009).

Selected Publications

Pellegrini G., Traverso C., Franzi A.T., Zingirian M., Cancedda R. and De Luca M. (1997) Long term restoration of damaged corneal surfaces with autologous cultivated corneal epithelium. The Lancet. 349:990-993.

Pellegrini G., Dellambra E., Golisano O., Martinelli E., Fantozzi I., Bondanza S., Ponzin D., McKeon F. and De Luca M. (2001) p63 identifies human keratinocyte stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98:3156-3161.

Mavilio F., Pellegrini G., Ferrari S., Di Nunzio F., Di Iorio E., Recchia A., Maruggi G., Ferrari G., Bonini C., Capurro S., Conti A., Magnoni C., Giannetti A. and De Luca M. (2006) Correction of junctional epidermolysis bullosa by transplantation of genetically modified epidermal stem cells.  Nat. Med. 12:1397-1402.

Rama P., Matuska S., Paganoni G., Spinelli A., De Luca M. and Pellegrini G. (2010) A long-term study of corneal regeneration and cultures of limbal stem cells. N. Engl. J. Med. 363:147-155.

De Rosa L., Carulli S., Cocchiarella F., Quaglino D., Enzo E., Franchini E., Giannetti A., De Santis G., Recchia A., Pellegrini G. and De Luca M. (2014) Long-term stability and safety of transgenic cultured epidermal stem cells in gene therapy of junctional epidermolysis bullosa. Stem Cell Rep. 2:1-8.



Der Fisch kann es. Warum ich nicht?

Dresden Seniors Academy

Date:14.01.2015, 10:00 - 11:30
Speaker: Michell Reimer, CRTD
Location: Seminar Room 3, 3rd Floor
Host: Birte Urban

Verletzungen des zentralen Nervensystems führen bei uns Menschen zu irreparablen funktionalen Beeinträchtigungen. Im Gegensatz hierzu besitzt der Modellorganismus Zebrafisch - auch ein Wirbeltier - die Fähigkeit, ein beschädigtes zentrales Nervensystem zu reparieren. Hierbei werden neue Neurone geboren, in das noch bestehende neuronale Netzwerk integriert  und Verbindungen zwischen Nervenzellen geknüpft. Eine vollständige funktionelle Erholung bildet beim Zebrafisch den Abschluss dieses komplexen Regenerationsprozesses. Wie der Fisch dieses Kunststück meistert, und ob dies langfristig eventuell auf den Menschen übertragen werden kann, erfahren Sie in diesem Vortrag.



Warum Studenten die schwimmende Maus spielen - Gedanken zur translationalen Forschung

Dresden Seniors Academy

Date:04.02.2015, 10:00 - 11:30
Speaker: Alexander Garthe, CRTD + DZNE
Location: Seminar Room 3, 3rd Floor
Host: Birte Urban

Ziel der Grundlagenforschung ist das Verständnis biologischer Mechanismen und die Identifizierung potenzieller Ansatzpunkte für die Entwicklung neuartiger Therapie- oder Präventionsstrategien. Hierzu wird in der Regel an Zellkulturen, isolierten Gewebeteilen oder Modellorganismen wie Fischen, Mäusen und Ratten geforscht. Dies wirft früher oder später die Frage auf, wie zuverlässig sich komplexe biologische Vorgänge im menschlichen Organismus korrekt mit solchen Modellen abbilden lassen. Besonders kritisch wird diese Frage bei der Erforschung von Hirnfunktionen und deren (oftmals mit fortgeschrittenem Alter assoziierten) Veränderung. Können Mäuse denken? Sind wir Menschen immer und überall schlauer? Und welche Rolle spielt unsere üblicherweise viel höhere Lebensspanne?

Der Vortrag erläutert diese und andere Aspekte auf anschauliche Weise und  stellt einen gemeinsam mit dem Institut für Sportmedizin und –biologie der TU Chemnitz entwickelten Lerntest vor, der uns Menschen einige interessante Momente mit den Augen einer Maus nachempfinden lässt.



Mit Vollgas durchs Genom: Hochdurchsatzsequenzierung zur Entschlüsselung des Erbgutes

Dresden Seniors Academy

Date:11.02.2015, 10:00 - 11:30
Speaker: Andreas Dahl, SFB 655
Location: Seminar Room 3, 3rd Floor
Host: Birte Urban

Die Sequenzierung des ersten menschlichen Genoms hat zehn Jahre gedauert und rund 2 Milliarden Dollar gekostet. Durch die technologischen Fortschritte in der Molekularbiologie in den letzten Jahren wurde die Geschwindigkeit, mit der die DNA-Sequenz entschlüsselt werden kann, so beschleunigt, dass dies aktuell in wenigen Tagen zu einem Bruchteil der Kosten des Humanen Genomprojektes möglich ist. Erfahren Sie mehr über die technologischen Konzepte und Tricks und deren Einfluss auf die aktuelle Forschung in Biologie und Medizin.



Double Conference on Program of Early Mammalian Development and Systems Biology of Stem Cells


Date:08.03.2015, 16:00 - 12.03.2015, 12:00
Location: Oberstdorf-Haus, Oberstdorf, Germany
Host: Francis Stewart, Andreas Beyer, Edith Heard, Austin Smith

Program of Early Mammalian Development (08-11 March) and Systems Biology of Stem Cells (10-12 March) are the two overlapping conferences with two joint sessions organized by the EU-funded SyBoSS project. A large number of excellent speakers has followed our invitation to winterly Oberstdorf, the most southern village in Germany. Among them will be:
Adrian Bird, Déborah Bourc'his, Anne Ferguson-Smith, Kat Hadjantonakis, Petra Hajkova, Hitoshi Niwa, Mitinori Saitou, Jörn Walter, Raja Jothi, Nevan Krogran, Bo Torben Porse, Mike Rudnicki, Timm Schroeder and many more.

For more information see here: http://syboss.eu/oberstdorf

More speakers will be selected from abstracts.

Here you can download the poster

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