New organizers of embryonic development of body appendages in vertebrates

• Thesis title in Czech: Nové organizátory v embryonálním vývoji tělních externit obratlovců
• Thesis title in English: New organizers of embryonic development of body appendages in vertebrates
• Academic year of topic announcement: 2023/2024
• Thesis type: dissertation
• Thesis language: angličtina
• Department: Department of Zoology (31-170)
• Supervisor: Mgr. Vladimír Soukup, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 11.10.2023
• Date of assignment: 11.10.2023
• Confirmed by Study dept. on: 12.10.2023

Preliminary scope of work

Organizátory jsou specializované oblasti embrya, které indukují a patternují okolní tkáně. Cílem tohoto projektu je ocharakterizovat nový dosud nepopsaný organizátor embryonálního těla, konkrétně vnějších žaber obojživelníků. Tato struktura je důležitou tělní externitou larválních forem těch živočichů, kteří jsou fylogeneticky a ekologicky umístěni na pomezí přechodu z vody na souš, tj. zásadní události v evoluci obratlovců. Na základě našich předběžných dat u ocasatého obojživelníka axolotla Mexického předpokládáme, že vyrůstání a osové určení této externity je řízeno organizačním centrem, zřejmě příbuzným apikálnímu ektodermovému hřebenu končetiny.
Úkolem PhD kandidáta bude aplikace sady klasických experimentálně-embryologických a moderních molekulárních a funkčních přístupů pro charakterizaci předpokládaného organizátoru na různých úrovních biologického zkoumání. PhD kandidát by měl být nadšený pro vědu a obzvláště evo-devo. Předchozí zkušenosti s hands-on embryologií, transkriptomatikou nebo CRISPR/Cas9 jsou vítané, ne však vyžadované. Předpokládáme vlastnosti jako zodpovědnost, důslednost a smysl pro týmovou práci. Na oplátku nabízíme práci v podporujícím a spolupracujícím mladém výzkumném týmu, který se zajímá o evoluci vývoje obratlovců.
V návaznosti na předchozím experimentálně embryologickém výzkumu laboratoře na axolotlovi mexickém má tento projekt, tj. identifikace nového organizátoru embryonálního vývoje, potenciálně široký dopad na naše porozumění evoluci vývoje.

Preliminary scope of work in English

Organizers are specialized regions of the embryo that induce and pattern adjacent tissues. The aim of this project is to characterize a novel yet-unidentified organizer of the embryonic body, namely that of the amphibian external gill. This structure is a crucial body appendage of larval forms of animals that are phylogenetically and ecologically placed at the water-to-land transition, a hallmark event in the vertebrate evolution. Based on our preliminary data in the salamander, the axolotl, we reason that the outgrowth and axial patterning of this appendage is regulated by an organizing center, possibly related to the apical ectodermal ridge (AER) of the limb.
The task of the successful PhD. candidate will be to employ a set of classical experimental-embryological, and up-to-date molecular and functional approaches in order to characterize the proposed organizer at various levels of biological investigation. The PhD candidate is expected to be passionate about science and evo-devo in particular. Previous experience with hands-on embryology, transcriptomics or CRISPR/Cas9 skills is advantageous although not required. We expect soft-skill qualities such as responsibility, thoroughness and team spirit skills. In turn, the candidate will become a part of the supportive and collaborative young research team interested in the evolution of vertebrate development.
Building on previous lab’s experimental-embryological work using the Mexican axolotl, the project (searching to identify a novel organizer of vertebrate embryonic development) has potentially broad impact on our understanding of the evolution of development.