Universität Tübingen
Environmental and genetic regulation of mouth-form plasticity in Pristionchus pacificus
Abstract
Phänotypische Plastizität beschreibt die Fähigkeit von Organismen, von identischem Genotyp, unterschiedliche Phänotypen als Reaktion auf Einflüsse der Umwelt zu entwickeln. Obgleich dieses Phänomen weit verbreitet ist, verbleiben die evolutionären Konsequenzen phänotypischer Veränderungen, ohne zugrunde liegender genetischer Veränderungen, ungeklärt. Eine Vielzahl von Ideen wurde unterbreitet, um die potentielle Relevanz phänotypischer Plastizität für die Evolution aufzuzeigen, jedoch bedarf die Formulierung expliziter und falsifizierbarer Hypothesen eines besseren mechanistischen Verständnisses der plastischen Entwicklung. Ein ideales Modellsystem für Studien zur phänotypischen Plastizität muss experimentelle genetische Untersuchungen erlauben, sowie Zugang zu Taxa gewährleisten, in welchen einer der alternativen Phänotypen fixiert wurde. Der Mundform-Polyphänismus der Nematoden aus der Familie der Diplogastridae erfüllt beide zuvor angeführten Kriterien. Genetisch uniforme Laborpopulationen von Pristionchus pacificus sind in der Lage zwei alternative Phänotypen, basierend auf unterschiedlichen Haltungsbedingungen, zu entwickeln. Die eurystomate (Eu) Morphe ist ein fakultativer Prädator mit weiter Mundhöhle und zwei hakenförmigen Zähnen. Bei der stenostomaten (St) Morphe hingegen, handelt es sich um einen nicht-aggressiven Mikrobivoren mit röhrenförmigem Mund und nur einem Zahn. Bisherige Studien demonstrierten eine zentrale Rolle von Pheromonen und identifizierten die Sulfatase EUD-1, die Sulfotransferase SULT-1 und den nukleären Hormonrezeptor NHR-40 als Regulatoren in der Mundformentscheidung von P. pacificus. Ziel meiner Dissertation ist es, weitere Umweltfaktoren und genetische Komponenten aufzuzeigen, welche diese Phänotypen kontrollieren. Ich entdeckte den Einfluss der Nahrungszusammensetzung und trug dazu bei, den Effekt einer Reihe von festen und flüssigen Nährmedien auf das Zahlenverhältnis der Morphen in einer Population zu identifizieren. Auf der Seite der Genetik fand ich heraus, dass eud-1 Teil eines chromosomalen Clusters von funktionell verwandten Genen ist, welcher an Supergene erinnert. Außerdem isolierte ich einen weiteren Transkriptionsfaktor, NHR-1, und identifizierte eine Reihe von gemeinsamen transkriptionalen Zielgenen von NHR-40 und NHR-1, welche möglicherweise direkt an der Produktion der alternativen Phänotypen beteiligt sind. Weiterhin beschrieb ich die Rolle von Heat Shock Proteinen in der Kanalisierung der Entwicklung alternativer Strukturen. Außerdem beteiligte ich mich an Studien, die eine genomweite Beschreibung der Chromatinzustände in P. pacificus bereitstellen und Histon-Acetylierung während der Ausprägung der Eu Morphe implizieren.
Author and committee
dc:creator, dc:contributor.*- Author
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- Sieriebriennikov, Bogdan
Identifiers
dc:identifier.*- Identifier
- hdl:10900/101069