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Titel:Die Entwicklung der mehrkernigen, glatten Muskeln von Drosophila melanogaster - Die Fusion der Testes-relevanten Myoblasten ist abhängig von Arp2/3-gesteuerter Aktin-Polymerisation
Autor:Fritzen, Katharina
Weitere Beteiligte: Renkawitz-Pohl, Renate (Prof. Dr.)
Veröffentlicht:2016
URI:https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2017/0055
DOI: https://doi.org/10.17192/z2017.0055
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2017-00558
DDC:570 Biowissenschaften, Biologie
Titel(trans.):The Development of the multinucleated, smooth-like muscles of Drosophila melanogaster – Arp2/3 mediated actin polymerisation is required for fusion of testes myoblasts
Publikationsdatum:2017-01-13
Lizenz:https://rightsstatements.org/vocab/InC-NC/1.0/

Dokument

Schlagwörter:
muscle development, Muskelentwicklung, Drosophila, actin polymerisation, Aktin Polymerisation, Drosophila

Zusammenfassung:
Die fünf inneren Organe des männlichen Reproduktionstraktes sind von Muskelschichten umschlossen. Es handelt sich um drei verschiedene Muskeltypen, von denen zwei multinukleär sind. Über die Bildung der mehrkernigen, glatten Testesmuskeln ist nur bekannt, dass sie durch die Fusionen von FC- und FCM-artigen Zellen in Abhängigkeit von Immunglobulin-Proteinen entstehen. Ziel dieser Arbeit war es, weitere Proteine zu identifizieren, welche die Entwicklung dieser Muskulatur steuern. Die Myoblasten, die sich während der Metamorphose auf der Genitalscheibe befinden, sind die Vorläufer der verschiedenen Muskelschichten. Sie können spezifisch isoliert und RNA aus ihnen gewonnen werden. RT-PCR Experimente zeigten, dass diese Myoblasten Gene transkribieren, die an der Differenzierung der Vorläufer der verschiedenen Muskelschichten beteiligt sein könnten. Die RT-PCR Untersuchungen detektierten zudem Transkripte von Regulatoren der verzweigten F-Aktin Polymerisation. RNAi vermittelte Reduktion dieser Regulatoren spezifisch in Myoblasten zeigte ihre Relevanz für die Fusion der Myoblasten, jedoch keine Notwendigkeit für die Migration der Myotuben auf den Testis. Im Gegensatz dazu waren die Myotuben nach Herunter-Regulieren des nicht Muskelspezifische Myosin II oder zweier Cadherine in ihrer Wanderungsfähigkeit eingeschränkt. Verlust von Cadherinen unterband zudem weitgehend die Adhäsion der Muskeln untereinander zu einer dichten Muskelschicht. Ein weiterer Fokus dieser Arbeit lag auf der Suche nach Komponenten, die die Fusion der Testes-relevanten Myoblasten zeitlich und räumlich regulieren. Notch und einige Zielgene waren in Testes-relevanten Myoblasten mit RT-PCR nachzuweisen. Notch, sein Ligand Delta und Cut als Zeichen für die Aktivierung des Notch Signalweges wurden in Testes Myoblasten in situ nachgewiesen. Die Aktivierung des Notch Signalweges wird für eine effiziente Fusion benötigt. Aus den gewonnenen Daten wurde die Hypothese aufgestellt, dass eine Aktivierung des Notch-Signalwegs die Fusion reguliert und eine Kooperation mit dem Wnt-Signalwegs postuliert.

Summary:
The five inner male reproductive organs are surrounded by muscle sheaths. There are three different types of muscles, two of which are multinuclear. The formation of the multinuclear, smooth muscles of the testes is mediated by fusion of FC- and FCM-like cells and requires the function of members of the immunglobulin family. In this study, further proteins that could be involved in the development of this muscle sheath were investigated. The myoblasts on the genital disc are precursors of the different muscle sheaths and can be isolated specifically to obtain RNA. RT-PCR results revealed genes to be transcribed in those myoblasts that could be involved in the differentiation of the muscle precursor cells. Additionally, transcripts of regulators of the branched F-actin polymerisation were detectable. RNAi-mediated knock-down revealed that those regulators are required for fusion of myoblasts but not for the migration of myotubes onto the testes. In contrast, knock-down of non-muscle myosin II or two cadherins resulted in defective myotube migration. In addition, loss of cadherins appears to prevent theattachment of muscles to each other to form a continuous muscle sheath. Another focus of this study was the identification of further components that regulate fusion of myoblasts in time and space. Transcripts of Notch and several target genes were detectable in testes myoblasts. Notch, Delta and Cut, as a marker for active Notch-signalling could be visualized in situ. The activity of the Notch pathway is required for efficient fusion. The presented data led to the hypothesis, that the activity of the Notch pathway regulates fusion and cooperation with the Wnt pathway can be postulated.


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