Vroege zoogdierembryos bestaan uit één type pluripotente stamcel die uiteindelijk alle gespecialiseerde celtypen van het lichaam zal vormen. Een kritieke stap in het ontwikkelingsproces vindt plaats na ongeveer twee weken, bij het begin van de gastrulatie, wanneer deze pluripotente stamcellen differentiëren in een van de drie kiemlagen en specifieker worden. Tijdens deze belangrijke symmetriebreking worden de boven- en onderkant van het vroege embryo van elkaar onderscheiden.
Op weefselniveau is deze symmetriebreking zeer robuust, wat resulteert in een goed gedefinieerde bestemming, vorm en functie van cellen in het zich ontwikkelende embryo. De regulatie op moleculair niveau is echter veel variabeler, aangezien genexpressie een fluctuerend proces is doordat transcriptie in bursts of pulsen kan plaatsvinden, wat het moeilijk maakt om de productie van mRNA en eiwitten te voorspellen. Een van de meest raadselachtige en actuele vragen in de ontwikkelingsbiologie is daarom hoe een systeem dat bestaat uit intrinsiek onvoorspelbare cellen robuuste en deterministische bestemmingsbeslissingen kan vertonen.
Dit project streeft ernaar te ontdekken hoe cellen reageren op de signaleringsaanwijzingen van hun omgeving. Wanneer deze interacties worden begrepen, kunnen ook ontwikkelings(mis)vormingen beter worden begrepen en kunnen therapeutische interventiestrategieën in de regeneratieve geneeskunde en kankeronderzoek worden ontworpen.
