Identifizierung und Charakterisierung regio-spezifisch exprimierter Gene bei Hydra vulgaris

Aufgrund seines einfachen Körperbaus, der sich in Kopf, Gastralraum und Fußregion gliedert eignet sich der Süßwasserpolyp Hydra vulgaris ideal für das Studium entwicklungsbiologischer Prozesse. Seine Fähigkeit verlorene Körperteil vollständig zu regenerieren verleiht dem Polypen potentielle Unsterbl...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Hotz, Tobias
Beteiligte: Hassel, Monika (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2006
Biologie
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Aufgrund seines einfachen Körperbaus, der sich in Kopf, Gastralraum und Fußregion gliedert eignet sich der Süßwasserpolyp Hydra vulgaris ideal für das Studium entwicklungsbiologischer Prozesse. Seine Fähigkeit verlorene Körperteil vollständig zu regenerieren verleiht dem Polypen potentielle Unsterblichkeit. Die Fortpflanzung bei Hydra erfolgt entweder sexuell oder asexuell durch Knospung. Durch die Behandlung mit Lithium Chlorid ist es möglich diese streng regulierten Musterbildungsprozesse zu manipulieren. Durch die Behandlung mit 1 mM LiCl wird die Knospung unterdrückt und es kommt zur Bildung ektopischer Fußstrukturen. Zur Identifizierung von Genen die an Signalkaskaden während der Fußentwicklung beteiligt sind wurde daher eine LiCl induzierte cDNA Bank nach möglichen Kandidaten durchsucht. Mit dieser Methode konnten drei Transkripte (K10-7, MK55 und MK97) mit einer möglichen Funktion in der Fußregion isoliert werden. Die cDNA K10-7 ist in der Fußregion exprimiert. Das abgeleitete Peptid zeigt Sequenzähnlichkeit mit der EGF-ähnlichen Domäne zweier Proteinfamilien, den Tenascinen und Teneurinen. Die Mitglieder dieser Familien spielen eine morphoregulatorische Rolle während der Entwicklung und der Umgestaltung von Geweben. Dabei wirken diese Proteine durch adhäsive und antiadhäsive Effekte hauptsächlich auf einwandernde Zellen und sind an der Ausbildung von Grenzen zwischen sich entwickelnden Geweben beteiligt. Es wäre denkbar, dass K10-7 auf ähnliche Weise auf die Transdifferenzierung ektodermaler Zellen zu fußspezifischen Drüsenzellen beteiligt ist. Expressionsstudien mit Doppelfärbung deuten auf eine Interaktion mit dem FGF-Rezeptor Kringelchen bei der Grenzbildung während der Knospung. Die Transkripte MK55 und MK97 sind mit den Rhamnose-bindenden Lektine (RBL) verwand. Sie sind Teil der großen RBL Familie, deren Sequenzen durch die Analyse einer EST-Datenbank von Hydra magnipapillata gefunden wurden. MK55 und MK97 könnten in das von fußspezifischen Drüsenzellen gebildete Sekret abgegeben werden und dort durch Agglutination von Bakterien einen Schutz vor Erregern vermitteln. In einem weiteren Ansatz wurde das Transkript MK38 charakterisiert. Die Transkription von MK38 ist in allen entodermalen Zellen mit Ausnahme des Hypostoms nachweisbar. Die unvollständige Sequenz zeigt Ähnlichkeit mit Proteinen der MAP215/Dis1 Familie. Möglicherweise spielt MK38 bei der Zellteilung eine Rolle. In einem zweiten Projekt sollte mittels der RNAi Methode, die bereits für Hydra magnipapillata erfolgreich etabliert worden war, die Funktionen der untersuchten Gene charakterisiert werden. Dazu wurden vier verschiedenen Elektroporationsgeräte benutz, die jeweils unterschiedliche elektrische Impulse erzeugen konnten. Mit den in dieser Arbeit getesteten Bedingungen war es nicht möglich RNAi Effekte bei H. vulgaris zu induzieren.