Localization and identification ofneuropeptides in antennal lobe neurons of thesphinx moth Manduca sexta

Indispensable prerequisites to understanding the functional role of neuropeptides during CNS ontogeny are (1) their identity (neuropeptidome), (2) their temporal and (3) spatial occurrence. Based on these findings, expression patterns of identified neuropeptides can be correlated with defined eve...

Ausführliche Beschreibung

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1. Verfasser: Utz, Sandra
Beteiligte: Schachtner, Joachim (Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Englisch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2007
Biologie
Schlagworte:
ZNS
CNS
Online Zugang:PDF-Volltext
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author2 Schachtner, Joachim (Dr.)
author2_role ths
topic ZNS
CNS
Nervensystem
Insekten
Nervous system
Neuropeptides
Neuropeptide
Invertebraten
Antennal lobe
Olfaktorisches System
Invertebrates
Antennallobus
Tiere (Zoologie)
Olfactory system
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Nervensystem
Insekten
Nervous system
Neuropeptides
Neuropeptide
Invertebraten
Antennal lobe
Olfaktorisches System
Invertebrates
Antennallobus
Tiere (Zoologie)
Olfactory system
Insects
Eine unabdingbare Vorraussetzung, um die Funktion von Neuropeptiden während der Ontogenie des ZNS zu verstehen, ist das Wissen um (1) ihre Identität (Neuropeptidom), (2) ihr zeitliches und (3) räumliches Auftreten. Auf Basis dieser Informationen können dann identifizierte Neuropeptide mit definierten Ereignissen in der Entwicklung korreliert und entsprechende Experimente durchgeführt werden, die Aufschluss über die Rolle und die Regulation dieser Moleküle geben. In der vorliegenden Dissertation wurde ein definiertes Gehirnareal, die Antennalloben des Tabakschwärmers M. sexta, während ihrer in einem bestimmten Zeitfenster ablaufenden Entwicklung, auf das Auftreten von Neuropeptiden hin untersucht. Die Analyse ergab folgende Ergebnisse: (1) Mit Hilfe der MALDI-TOF Massenspektrometrie wurden Profile von Ionensignalen der lateralen Zellgruppe des Antennallobus (AL) während der Entwicklung erstellt. Anhand dieser Profile konnten zwölf im AL vorkommende Neuropeptide chemisch identifiziert und ihr Auftreten während der Entwicklung analysiert werden (UTZ et al. 2007a). (2) Mittels immunzytochemischer Methoden wurden Peptide aus der A-Typ Allatostatin (AST-A) Familie, sowie von M. sexta Allatotropin (Mas-AT) im sich entwickelnden AL nachgewiesen und eine detaillierte Analyse der zellulären Lokalisation und des zeitlichen Auftretens dieser Peptide durchgeführt (UTZ und SCHACHTNER 2005; UTZ et al. 2007b). (3) Gezielte Manipulationen des Hämolymphspiegels von 20-Hydroxyecdyson zeigten, dass die Expression von Neuropeptiden offensichtlich über dieses Entwicklungshormon reguliert wird (UTZ und SCHACHTNER 2005; UTZ et al. 2007b).
Utz, Sandra
Localization and identification ofneuropeptides in antennal lobe neurons of thesphinx moth Manduca sexta
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contents Eine unabdingbare Vorraussetzung, um die Funktion von Neuropeptiden während der Ontogenie des ZNS zu verstehen, ist das Wissen um (1) ihre Identität (Neuropeptidom), (2) ihr zeitliches und (3) räumliches Auftreten. Auf Basis dieser Informationen können dann identifizierte Neuropeptide mit definierten Ereignissen in der Entwicklung korreliert und entsprechende Experimente durchgeführt werden, die Aufschluss über die Rolle und die Regulation dieser Moleküle geben. In der vorliegenden Dissertation wurde ein definiertes Gehirnareal, die Antennalloben des Tabakschwärmers M. sexta, während ihrer in einem bestimmten Zeitfenster ablaufenden Entwicklung, auf das Auftreten von Neuropeptiden hin untersucht. Die Analyse ergab folgende Ergebnisse: (1) Mit Hilfe der MALDI-TOF Massenspektrometrie wurden Profile von Ionensignalen der lateralen Zellgruppe des Antennallobus (AL) während der Entwicklung erstellt. Anhand dieser Profile konnten zwölf im AL vorkommende Neuropeptide chemisch identifiziert und ihr Auftreten während der Entwicklung analysiert werden (UTZ et al. 2007a). (2) Mittels immunzytochemischer Methoden wurden Peptide aus der A-Typ Allatostatin (AST-A) Familie, sowie von M. sexta Allatotropin (Mas-AT) im sich entwickelnden AL nachgewiesen und eine detaillierte Analyse der zellulären Lokalisation und des zeitlichen Auftretens dieser Peptide durchgeführt (UTZ und SCHACHTNER 2005; UTZ et al. 2007b). (3) Gezielte Manipulationen des Hämolymphspiegels von 20-Hydroxyecdyson zeigten, dass die Expression von Neuropeptiden offensichtlich über dieses Entwicklungshormon reguliert wird (UTZ und SCHACHTNER 2005; UTZ et al. 2007b).
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publisher Philipps-Universität Marburg
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institution Biologie
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building Fachbereich Biologie
author Utz, Sandra
description Indispensable prerequisites to understanding the functional role of neuropeptides during CNS ontogeny are (1) their identity (neuropeptidome), (2) their temporal and (3) spatial occurrence. Based on these findings, expression patterns of identified neuropeptides can be correlated with defined events during development. Corresponding experiments shed light on the function and regulation of these molecules. In the present work, the appearance of neuropeptides during development was studied in the antennal lobes (ALs) of the sphinx moth Manduca sexta. The following results were obtained: (1) Using MALDI-TOF mass spectrometry, ion signal profiles of lateral cell groups from the ALs were recorded during development. These profiles revealed the presence of twelve chemically identified neuropeptides, as well as the patterns of their temporal occurrence (UTZ et al. 2007a). (2) Immunocytochemical staining was used to detect peptides of the A-type allatostatin family (AST-A) and Manduca sexta allatotropin (Mas-AT) in cells of the developing AL and allowed a detailed analysis of their cellular localization and temporal appearance (UTZ and SCHACHTNER 2005; UTZ et al. 2007b). (3) Manipulation of the hemolymph titer of 20-hydroxyecdysone (20E) showed that peptide expression in the different neuron types of the AL is controlled by levels of 20E during development (UTZ and SCHACHTNER 2005; UTZ et al. 2007b).
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