ÀÖÓãºǫ́

De biologen en Vidi-laureaten Corette Wierenga en Mike Boxem hebben allebei een project binnengehaald in een ‘open programma’ van NWO. Wierenga krijgt 400.000 euro uit de FOM-Projectruimte voor haar projectvoorstel ‘Two-photon microcopy of nonlinearities in dendritic computation’. Aan Mike Boxem is 300.000 euro toekend uit het NWO-ALW Open Programma voor zijn voorstel ‘De regulatie van celpolariteit, een essentiële eigenschap van cellen’.

Corette Wierenga

Doel van het project van Corette Wierenga is inzicht te krijgen in hoe de vertakte uitlopers van een hersencel informatie verwerken uit de duizenden inputsignalen die zij ontvangen. Deze integratie van inputsignalen speelt een belangrijke rol in de functie van onze hersenen. Veranderingen in dit proces kunnen hersenaandoeningen zoals autisme en Alzheimer tot gevolg hebben.

De taak van elke hersencel in ons brein is om de informatie uit duizenden inputsignalen te verwerken en om te zetten naar een betekenisvol outputsignaal. Hiervoor hebben de cellen meerdere vertakte uitlopers, dendrieten. De dendrieten ontvangen de inputsignalen van andere hersencellen. Deze kunnen zowel positief (excitatoir) als negatief (inhibitoir) zijn.

Omdat de inputsignalen op verschillende punten van de uitgestrekte hersencel binnenkomen, beïnvloeden zij elkaar. Hierdoor is de integratie van inputs meestal niet-lineair. Doel van onderzoek van Wierenga en collega’s is te onderzoeken hoe verschillende patronen van inhibitoire inputsignalen dit proces kunnen beïnvloeden. Zij zullen hiervoor gebruikmaken van een combinatie van twee-fotonen microscopie, electrofysiologie, optogenetica en computersimulaties.

Meer weten over het onderzoek van Corette Wierenga? Zie het filmportret.

Mike Boxem

In zijn project richt Mike Boxem zich op twee eiwitcomplexen en hun rol in het mechanisme dat ervoor zorgt dat cellen zich kunnen polariseren. Polarisatie is een belangrijke eigenschap van de cel en zorgt ervoor dat cellen domeinen met specifieke functies kunnen vormen. Het belang van celpolariteit blijkt onder meer uit de ontdekking dat veel kankercellen een verlies van polariteit vertonen.

Polarisatie is essentieel voor een goede ontwikkeling van cellen. Zo nemen epitheelcellen van de darm met de ene kant (de apicale zijde) van de cel voedingsstoffen op, en geeft de andere kant van de cel (de basale zijde) deze door aan de bloedsomloop. Een ander voorbeeld zijn migrerende cellen, die in een bepaalde richting bewegen en aan de voorkant andere structuren vormen dan aan de achterkant. Ook is celpolariteit essentieel voor asymmetrische celdelingen, waarbij tijdens de celdeling twee functioneel verschillende dochtercellen ontstaan.

Het project van Boxem en collega’s richt zich op twee eiwitcomplexen waarvan bekend is dat ze bijdragen aan het vormen van de apicale kant van epitheelcellen, maar waarvan niet goed begrepen wordt hoe ze dit doen. Onder andere zal met microscopie in detail de lokalisatie van deze eiwitcomplexen tijdens het ontstaan van polariteit worden gevolgd in het (levende) modelorganisme Caenorhabditis elegans, een rondworm. Daarnaast zullen genetische screens worden uitgevoerd om nieuwe genen te ontdekken die aan polariteit bijdragen.