Forschung

Forschungsschwerpunkte: Embryonalentwicklung von Wirbeltieren, Gastrulation, Zellwanderung, Zelladhäsion, Zellpolarisierung, Keimschichtbildung

Carl-Philipp Heisenberg ist Entwicklungsbiologe. Schwerpunkt seiner Forschung sind molekulare und zelluläre Mechanismen in der Embryonalentwicklung von Wirbeltieren. Er erforscht insbesondere den Prozess der Gastrulation, bei dem eine scheinbar unstrukturierte Blastula in einen organisierten Embryo umgewandelt wird. Mit seinen Arbeiten bewegt er sich an der Schnittstelle von Zellbiologie, Entwicklungsbiologie und Biophysik.

Heisenberg erforscht den Prozess nach der Teilung der befruchteten Eizelle, insbesondere die Regulierung in den Anfängen der Embryonalentwicklung. Er untersucht die Rolle von Zelladhäsion, Polarisation, Bewegung und Teilung im Prozess der Gestaltentwicklung des Embryos. Diese Prozesse sind die Grundlage für die Entwicklung vielzelliger Strukturen wie Gewebe und Organe. Hierfür verwendet er eine Kombination aus molekularen, zellulären und biophysikalischen Methoden, um besser zu verstehen wie mechanische Kräfte im sich entwickelnden Embryo letztendlich dazu führen, dass der Embryo seine endgültige Körperform erhält. Als Modellorganismen für seine Forschung verwendet er Zebrafische, deren frühe Entwicklung der des Menschen sehr ähnlich ist, sowie Seescheiden.

Mit seiner Arbeitsgruppe untersucht Carl-Philipp Heisenberg vor allem die Gastrulation, den ersten großen morphogenetischen Prozess in der Entwicklung der meisten Vielzeller. Während der Gastrulation entwickelt sich im ursprünglichen Zellklumpen eine Körperachse und es werden die drei Keimschichten gebildet: Ektoderm, Entoderm und Mesoderm. Aus der Blastula wird die embryonale Gastrula.

Carl-Philipp Heisenberg will die molekularen und zellulären Mechanismen der Zell- und Gewebebewegungen während der Gastrulation aufklären. Dabei geht es um Gene und Proteine, aber auch um Kräfte, die in dem Prozess wirken, um die Steuerung der Zelladhäsion. Heisenberg verfolgt einen transdisziplinären Ansatz und kombiniert zellbiologische, genetische, biophysikalische und biochemische Techniken. Mithilfe verschiedener experimenteller Methoden konnte er weitere Erkenntnisse über die Mechanismen der Gastrulation gewinnen.

Werdegang

• seit 2010 Professor und Leiter, Gruppe „Morphogenese in der Embryonalentwicklung“, Institute of Science and Technology Austria (ISTA), Klosterneuburg, Österreich
• 2001‐2010 Forschungsgruppenleiter und Emmy Noether-Juniorprofessur, Max‐Planck‐Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG), Dresden
• 1997‐2000 Postdoc, University College London, London, UK
• 1997 Promotion, Max‐Planck‐Institut für Biologie Tübingen sowie Eberhard‐Karls‐Universität Tübingen
• 1995 M.Phil., University of Cambridge, Cambridge, UK
• 1992 Diplom, Biologie, Ludwig‐Maximilians‐Universität (LMU) München
• Studium der Biologie, LMU München

Funktionen

• seit 2019 Stellvertreter, Delegiertenversammlung, ISTA, Klosterneuburg, Österreich
• seit 2018 Mitglied, Reviewing Board of Editors, Science
• seit 2016 Mitglied, Senatsausschuss für Sonderforschungsbereiche, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
• seit 2015 Mitglied, Wissenschaftlicher Beirat, Ingrid zu Solms-Stiftung, Frankfurt am Main
• seit 2014 Mitglied, Editorial Board, Current Biology
• seit 2011 Mitglied, Editorial Board, Developmental Biology
• seit 2011 Mitglied, Advisory Editorial Board, EMBO Journal
• seit 2010 Mitglied, Editorial Board, Current Opinion in Cell Biology
• 2008‐2014 Editor, PLoS ONE
• 2008‐2012 Mitglied, Gutachterausschuss Zell-und Entwicklungsbiologie, DFG

Projekte

• 2022 Research Grant, „Bridging biophysics and evolution: impact of intermediate filament evolution on tissue mechanics“, International Human Frontiers Science Program Organisation (HFSP), Straßburg, Frankreich
• 2017 Advanced Grant, European Research Council (ERC)
• 2012-2021 Projekt „Kontrolle der epithelialen Zellschichtausbreitung im Zebrafisch“, DFG
• 2011-2019 Teilprojekt „Cell segregation in gastrulation: the role of cell fate specification“, Forschungsgruppe (FOR) 1756, DFG
• 2009-2013 Projekt „Analysis of the formation and function of different cell protrusion types during cell migration in vivo”, DFG
• 2006-2009 Projekt „Analysis of adhesive properties of embryonic cells during zebrafish gastrulation”, DFG
• 2002-2008 Teilprojekt „Identification of protein phosphorylation targets of Slb/Wnt11 signalling during zebrafish gastrulation“, Schwerpunktprogramm (SPP) 1049 „Molekulare Steuerungsmechanismen der Zellwanderung“, DFG
• 2000-2005 Projekt „Identifizierung und Charakterisierung von Genen, die die Musterbildung und Morphogenese der Neuralplatte in Wirbeltieren regulieren“, DFG

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• 2019 Carus-Medaille, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2017 Würdigungspreis, Land Niederösterreich, Österreich
• seit 2016 Mitglied, European Molecular Biology Organization (EMBO)
• seit 2015 Mitglied, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 1997 Marie Skłodowska-Curie Actions Postdoc-Fellowship, European Commission
• 1997 Postdoc-Stipendium, EMBO
• 1992 Austausch-Stipendium, Deutscher Akademischer Austauschdienst