Isolation, phylogenetische Analyse und Funktion von Wnt-Liganden aus Nematostella vectensis

• Main Author: Kusserow, Arne
• Format: Others
• Language: German; de
• Published: 2005
• Online Access: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/619/1/Dissertation.pdf; Kusserow, Arne <http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/view/person/Kusserow=3AArne=3A=3A.html> (2005): Isolation, phylogenetische Analyse und Funktion von Wnt-Liganden aus Nematostella vectensis.Darmstadt, Technische Universität, [Online-Edition: http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000619 <http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000619> <official_url>],[Ph.D. Thesis]

Isolation, phylogenetische Analyse und Funktion von Wnt-Liganden aus Nematostella vectensis Die Wnt-Genfamilie kodiert für sekretierte Signalmoleküle, die über verschiedene Signalkaskaden fundamentale Entwicklungsprozesse, wie axiale Musterbildung, Zellschicksalsentscheidungen und die Entstehung von Erkankungen, in allen daraufhin untersuchten Tieren auslösen. Im Menschen sind 12 Subfamilien der Wnt-Liganden identifiziert worden. Sechs dieser Subfamilien sind auch in Ecdysozoen ( zum Beispiel: Anopheles gambiae und Caenorhabditis elegans) vertreten. Die Cnidaria (Nesseltiere) sind eine evolutionär sehr ursprüngliche Tiergruppe, deren Körper nur eine Körperachse, die oral-aboral Achse und zwei Keimblätter, Ectoderm und Endoderm besitzt. Die Anthozoa (Seeanemonen) gelten als die basale Gruppe der Cnidaria. In der Seeanemone Nematostella vectensis wurden zwölf verschiedene Wnt-Sequenzen identifiziert. Für die vorliegende Arbeit wurden Fragmente der Wnt-Transkripte von N. vectensis komplettiert und nach der Errechnung von molekularen Stammbäumen mit der Ausstattung mit Wnt-Liganden anderer Tiere verglichen. Die einzelnen N. vectensis Wnt-Sequenzen lassen sich mit guter statistischer Unterstützung in elf der zwölf im Menschen vorkommenden Wnt-Subfamilien einordnen. Fünf der Subgruppen gingen in der Evolution der Ecdysozoa verloren. Nach der allgemein gültigen Auffassung besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Komplexität des Genoms und der Morphologie von Organismen. Das wirft die Frage auf, zu welchem Zweck so einfache Organismen wie N. vectensis eine derart komplexe Ausstattung an Morphogenen besitzen. Die durchgeführten Expressionsanalysen zeigen, daß acht der Transkripte, in einer gestaffelten Anordnung entlang der Körpersäule der Planulalarve, exprimiert sind. Fünf im Ektoderm und drei im Endoderm. Eine solche Anordnung der Wnt-Expressionsdomänen ist auch im Gehirn von Wirbeltierembryonen zu finden. Das Expressionsmuster sowie Über- und Fremdexpressionsexperimente in N. vectensis und Xenopus laevis, weisen darauf hin, daß Wnt-Liganden eine zentrale Funktion in der Gastrulation und der Etablierung von Symmetrieachsen im Verlauf der Entwicklung von N. vectensis haben. Die komplexe Ausstattung an Wnt-Subfamilien muß in frühen vielzelligen Organismen vor über 650 Millionen Jahren entstanden sein, was darauf hinweist, daß diese Gengruppe eine Rolle bei der Evolution der verschiedenen Körperbauplänen rezenter Organismen spielte.