Genregulatorische und funktionelle Analysen des differentiell exprimierten rolling pebbles Transkriptes rols6 zeigen, dass das Rols6 Protein für die vollständige Differenzierung der Malpighischen Gefäße in Drosophila melanogaster notwendig ist.

Die Kommunikation zwischen zwei Zellpopulationen, Zell-Migration und -Adhäsion sind in der Entwicklung der Malpighischen Gefäße (MpG) wie auch in der Muskelentwicklung von Drosophila melanogaster während der Myoblastenfusion essentielle biologische Vorgänge. An diesen Prozessen sind verschiedene Fak...

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1. Verfasser: Pütz, Michael
Beteiligte: Renkawitz-Pohl, Renate (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2004
Biologie
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Zusammenfassung:Die Kommunikation zwischen zwei Zellpopulationen, Zell-Migration und -Adhäsion sind in der Entwicklung der Malpighischen Gefäße (MpG) wie auch in der Muskelentwicklung von Drosophila melanogaster während der Myoblastenfusion essentielle biologische Vorgänge. An diesen Prozessen sind verschiedene Faktoren, z.B. Mitglieder der Immunglobulin Super Familie (IgSF), SH3-domänen Proteine, wie z.B. Myoblast city (Mbc), und auch Multidomänenproteine wie Rolling pebbles (Rols) beteiligt. Das Gen rolling pebbles kodiert für zwei differentiell exprimierte Transkripte (rols6 und rols7), wobei rols7 nur in mesodermalen Derivaten exprimiert wird und als essentiell für die Myoblastenfusion beschrieben wurde. Funktionelle und genregulatorische Analysen des rols6 Transkriptes sollten Aufschluss über die entwicklungsbiologische Relevanz von Rols6, insbesondere in der Entwicklung und Differenzierung der MpG, erbringen. Hierzu wurden bekannte rols-Allele phänotypisch analysiert, wodurch Differenzierungsdefekte der MpG aufgedeckt wurden. Durch eine spezifisch gegen rols6 gerichtete P-Element Mutagenese wurde eine Deletionslinie generiert. Anhand dieser Linie konnten die beobachteten Entwicklungsstörungen in den MpG einem Verlust der Funktion des Rols6 Proteins zugeordnet werden, wobei mesodermale Derivate in dieser Linie wildtypisch gebildet werden. Der essentielle regulative genomische Bereich für dieses Transkript konnte identifiziert werden. Dazu wurde eine Vielzahl von Reportergenkonstrukten generiert und deren Reportergenexpression in transgenen Linien analysiert. Dadurch konnten essentiell regulativ aktive Bereiche und Enhancer für die MpG und das Endoderm in einem 1,1 kb großen Fragment, stromaufwärts vom rols6 5ŽUTR identifiziert werden. rols6 Transkriptionsregulatoren sind auch weiterhin unbekannt. Ausgeschlossen werden können aber frühe determinierende Faktoren wie Krüppel, Decapentaplegic, die GATA-Faktoren Serpent und Grain und auch der Drosophila GAGA-Faktor. Durch die in dieser Arbeit durchgeführten funktionellen Analysen konnte erstmalig eine Funktion von Rols6 an der Zellumstrukturierung während der Differenzierung der MpG in Drosophila beschrieben werden. Die phänotypische Analyse von Mutanten der aus der Myogenese bekannten, potentiellen Rols Interaktionspartner Mbc und Rac weisen vergleichbare Defekte in der Differenzierung der MpG auf. Die erbrachten Daten weisen darauf hin, dass Rols6, Mbc und Rac gemeinsam in einer Wirkungskette beteiligt sind. Schließlich konnte durch die spezifisch gegen rols6 gerichtete Mutagenese gezeigt werden, dass der Rols Isotyp 6 eine biologische Funktion während der Differenzierung der MpG übernimmt, während Rols7 in der Myoblastenfusion funktionell ist, wobei die Expressionen der beiden rols Transkripte über gewebespezifische Promotoren reguliert werden.