Spezialisierte Signalzentren steuern robuste Entwicklungs- und Regenerationsprozesse. Die Morphogenese der Gliedmaßen erfordert beispielsweise Interaktionen zwischen dem Mesoderm und dem Signalzentrum apikal-ektodermaler Leiste (AER), deren Eigenschaften und Rolle bei der Zelldifferenzierung bisher schwer zu entschlüsseln waren. Um dies zu untersuchen, entwickelten wir heterogene Kulturen auf Basis embryonaler Stammzellen der Maus (mESCs) sowie ein dreidimensionales (3D) Organoidmodell, sogenannte Budoide, bestehend aus Zellen mit Eigenschaften von AER, Oberflächenektoderm und Mesoderm. mESCs wurden zunächst in heterogene Kulturen induziert, die sich in 2D zu Kuppeln selbstorganisierten. Durch Aggregation dieser Kulturen entstanden in 3D mesodermale Organoide mit bestimmten Merkmalen von Gliedmaßenknospen, die eine auf Chondrogenese basierende Symmetriebrechung und -verlängerung aufwiesen. Mithilfe unserer Organoide und quantitativer In-situ-Expressionsanalyse konnten wir zeigen, dass AER-ähnliche Zellen die Identität von Mesoderm und Fibroblasten in der Nähe der Extremitäten unterstützen und gleichzeitig die Gewebepolarisation verstärken, die die Knorpelbildung in entfernten Bereichen ermöglicht. Unsere Ergebnisse liefern somit ein aussagekräftiges Modell zur Untersuchung der Interaktionen zwischen epithelialen Signalzentren und Mesoderm während der Morphogenese und zeigen, dass AER-Zellen in Signalzentren gleichzeitig Zellschicksal und räumliche Organisation modulieren können.