Variabilität molekularer axialer Differenzierung am Beginn der Gastrulation beim Kaninchen

Hintergrund der vorliegenden Arbeit sind molekulare Mechanismen, die an der Differenzierung der Körperachsen in der frühen Gastrulationsphase des Säugerembryos beteiligt sind. Variabilität und Stabilität der molekularen Blaupause , die der morphologischen Entwicklung zu Grunde liegt, wurden exemplarisch an im Hypoblast exprimierten Schlüsselgenen der frühen Achsenentwicklung Dkk1, Cer1, Lefty und Hex untersucht. Für die Untersuchungen wurde das Kaninchen als Modellorganismus ausgewählt, weil es mit seiner flachen Keimscheibe für den Säugerembryo in besonderer Weise repräsentativ und durch seine späte Implantation für die Embryokultur in vitro besonders geeignet ist. Bis auf Hex zeigen die ausgewählten Gene in Form und Größe zwar variable Expressionsmuster, die jedoch schon im Stadium 0, vor dem erstem Auftreten der morphologisch sichtbaren anteriorposterioren Differenzierung der Keimscheibe in einem axial polarisierten Muster auftreten. Die spangenförmig am vorderen Randbogen verlaufende Dkk1 Expressionsdomäne zeigt eine vorübergehende laterale Asymmetrie, die in Stadium 1 häufiger als in Stadium 2 auftritt. Quantitative Analysen dieser Asymmetrie lassen jedoch keine Präferenz für eine der beiden Körperseiten erkennen, so dass diese Lateralität keinen Hinweis auf eine frühe Festlegung der Rechts-links-Identität des embryonalen Körpers gibt. Das charakteristische spangenförmige Dkk1-Expressionsmuster wandelt sich in Kultur unter normoxischen Kulturbedingungen zu einer flächigen zentral angeordneten Domäne um, kann aber durch Reduktion des Sauerstoffgehaltes auf 4% oder 5% während der Kultur bis zu 4 Stunden und durch chemisch induzierte Hypoxie (DMOG im Kulturmedium) auch dauerhaft in seiner anterioren Lage erhalten werden; eine rechts-links Asymmetrie ist dann jedoch nicht mehr feststellbar. Der positive Hypoxie-Effekt kann durch eine nach anterior und zentrifugal ausgerichtete Wanderungsbewegung der Hypoblastzellen erklärt werden, die in vitro offensichtlich nur unter einer dem physiologischen Sauerstoffpartialdruck im Uterus angepassten Hypoxie annähernd normal abläuft..Die Hypothese der ausbleibenden Zellwanderung wird auch gestützt durch die Ergebnisse an sogenannten Flachkulturen, bei denen isolierte Keimscheiben auf eine Unterlage von 1% Agarose kultiviert werden; dabei ist eine Positionsveränderung der Hypoblastzellen offensichtlich stark eingeschränkt, sodass das spangenförmige Expressionsmuster erhalten bleiben kann. Bei getrennter Untersuchung isolierter median getrennter Keimscheibenhälften bleibt dieses Muster zwar erhalten, die Expressionsstärke variiert jedoch abhängig von der Kulturdauer. Die laterale Variabilität im Dkk1-Expressionsmuster könnte daher auch auf eine oszillierende Gen-Expression zurückgeführt werden.

Author dc:creator

• Plitzner, Juliane

Contributors dc:contributor

• Viebahn, Christoph Prof. Dr.
• Wimmer, Ernst A. Prof. Dr.
• Pieler, Tomas Prof. Dr.

• 570 Biowissenschaften, Biologie
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• Kaninchen
• Achsenentwicklung
• Dkk 1
• Cer 1
• Lefty
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• 42.67 Fortpflanzung
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• WKF 300 Embryologie
• Wachstum

Licence

• https://creativecommons.org/licenses/by-nd/2.0/de/

Language dc:language

ger

Identifier

https://dx.doi.org/10.53846/goediss-303
urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1975-0
webdoc-1975
606110720

OAI identifier oai:identifier

oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-0006-AD20-4