Tracking the nature of neuromuscular disorders via combined proteomics and functional analyses

Hathazi, Denisa

Due to the vast molecular complexity of skeletal muscle and the nervous system, it is necessary to surmount certain obstacles to carry out systematic explorations and provide significant insights into physiological functions and vulnerabilities. Studies of the etiology of neuromuscular disorders are expanding and have made tremendous progress during the last decade. Multiple technologies have been used to unravel the molecular complexity of these (functionally connected) tissues and elucidate the underlying pathomechanisms. In particular, applied proteomic profiling – which enables the simultaneous quantification of thousands of proteins in one experiment – has provided comprehensive molecular information and thus offered a “bigger picture” of molecular processes along the neuromuscular axis in health and disease. To obtain a broader understanding of general muscle protein composition and gain comprehensive insights into the molecular etiology of different dominant and recessive diseases along the neuromuscular axis, proteomics in combination with further experimental approaches utilizing different model systems including mice and zebrafish, as well as appropriate cell lines were applied.

Die enorme molekulare Komplexität des Skelettmuskels und des Nervensystems bedingt einige Hindernisse, dies es bei der Durchführung von systematischen Forschungsarbeiten zur Erlangung von Einblicken in physiologische Funktionen und Vulnerabilitäten zu überwinden gilt. Im gleichen Kontext nehmen Studien, die auf die Ätiologie neuromuskulärer Erkrankungen abzielen, zu und haben in der vergangenen Dekade enorme Fortschritte gemacht. Bemerkenswerterweise haben verschiedene Technologien hierbei Einsatz gefunden, verbunden mit dem Ziel, die Herausforderung die die molekulare Komplexität der genannten (funktionell interagierenden) Gewebe an den Forscher stellt, zu überwinden und somit neue Einblicke in die zugrundeliegenden Pathomechanismen zu gewähren. Gerade proteomisch-basierte Analysen, die die simultane Quantifizierung von tausenden von Proteinen in einem Experiment ermöglichen, haben hierbei umfassende molekulare Informationen geliefert und somit zum Verständnis des Gesamtbildes der molekularen Prozesse entlang der neuromuskulären Achse unter gesunden und Krankheitsbedingungen beigetragen. In dieser Arbeit wurde darauf abgezielt, proteomische Analysen in Kombination mit weiteren experimentellen Ansätzen unter der Verwendung von verschiedenen Modellsystemen – darunter Maus- und Zebrafisch- sowie Zellkultur-Modelle.

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Hathazi, Denisa: Tracking the nature of neuromuscular disorders via combined proteomics and functional analyses. 2019.

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