Untersuchungen zur Muskelfaserdiversität und -plastizität an der Extensormuskulatur des Flußkrebses Orconectes limosus Raf.

Gruhn, Matthias

Untersuchungen zur Muskelfaserdiversität und -plastizität an der Extensormuskulatur des Flußkrebses Orconectes limosus Raf.

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Dissertation.pdfGröße: 4.9 MBDownloads: 975

Datum

2000

Autor:innen

Gruhn, Matthias

URI (zitierfähiger Link)

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:352-opus-6088

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Urheberrechtlich geschützt

Open Access-Veröffentlichung

Open Access Green

Sammlungen

Biologie

Titel in einer weiteren Sprache

Studies on Muscle Fiber Diversity and Plasticity in the Extensor Musculature of the Crayfish Orconectes limosus

Publikationstyp

Dissertation

Publikationsstatus

Published

Zusammenfassung

Die Muskelfasern der abdominalen oberen Extensoren (sem) werden von insgesamt fünf erregenden und einem hemmenden Motoneuron innerviert. Im lateralen und medialen sem (lsem/msem) lassen sich mittels mATPase Histochemie mindestens drei verschiedene Fasertypen unterscheiden, die sich alle von den uniform gefärbten, phasischen tiefen Extensoren (dem) unterscheiden. Die histochemischen konnten mit elektrophysiologischen Eigenschaften der Muskelfaserntypen korreliert werden. Mittels SDS-PAGE wurde in den dem's eine Isoform der schweren Kette des Myosins (MHC), in lsem und msem dagegen zwei spezifische Isoformen der MHC identifiziert. Der Anteil dieser beiden Isoformen korreliert mit den Fasertypverhältnissen in lsem und msem. Insgesamt fünf Isoformen der leichten Kette des Myosins (MLC) wurden identifiziert, von denen je eine für die tiefen und für die oberen Extensoren spezifisch ist.
Gefrierschnitte der Abdominalmuskeln juveniler Flußkrebse wurden auf ihre mATPase-Aktivität untersucht. Direkt nach der letzten Larvalhäutung weisen die oberen Extensoren nur zwei Fasertypen auf. Im Laufe der ersten Juvenilhäutungen entwickelt sich eine Fasertypverteilung, die der von adulten Tieren weitestgehend ähnelt. Die mATPase Färbung in den tiefen Extensoren juveniler und adulter Krebse unterscheidet sich nicht. Die Anzahl der Muskelfasern bleibt während der gesamten Juvenilentwicklung bis zum adulten Krebs konstant.
Zur Untersuchung von aktivitätsabhängiger Plastizität wurde der N2 axotomiert sowie chronisch stimuliert. Eine Axotomie über 7½ Wochen hat keinen Effekt auf die Fasertypzusammensetzung im msem. Für die Applikation chronischer Stimuli wurde eine implantierbare Elektrode entwickelt, die eine in vivo-Nervableitung von bis zu fünf Monaten ermöglicht. Mit dieser Elektrode wurden die sem's bis zu 3½ Wochen stimuliert. Im msem wurde dabei eine Verschiebung der Fasertypverteilung vom schnelleren zum intermediären Typ gefunden, während im lsem keine Veränderungen eintreten.

Zusammenfassung in einer weiteren Sprache

The muscle fibers of the abdominal superficial extensors (sem) are innervated by five excitatory and one inhibitory motor neuron. Using mATPase histochemistry, at least three fiber types were distinguished in the lateral and medial sem (lsem/msem) that differ from the uniformly stained phasic deep extensors (dem's). The histochemical and electrophysiological properties of the msucle fibers types could be correlated. Using SDS-PAGE, isoforms of myosin heavy and light chain (MHC/MLC) were investigated. In the dem's, one isoform and in the lsem and msem two specific isoforms of the MHC were identified. The amount of the respective isoforms correlates with the fiber type ratios in the lsem and msem. A total of five isoforms of the MLC was identified, one of which is specific for the dem's and sem's, respectively.
Frozen sections of the abdominal muscles of juvenile crayfish were tested for mATPase activity. Immediately after the final larval molt, only two fiber types were found in the sem's. In the course of the first juvenile sheds a fiber type pattern similar to the one seen in adult crayfish develops. The mATPase staining in the dem's of juvenile and adult crayfish is the same. The number of muscle fibers remains constant throughout juvenile development and is not different from fiber numbers in the adult.
To investigate activity dependent plasticity in the sem's, the N2 was axotomized or chronically stimulated. Repeated axotomy up to 7 ½ weeks appears to have no effect on the fiber type distribution in the msem. An implantable double-hook electrode was developed to apply chronic stimuli. It allows stable in vivo two channel recordings for up to 5 months. With this electrode, we stimulated the sem's for up to 3 ½ weeks. As a result of this stimulation, a change in fiber type distribution from a majority of fast fibers to a majority of intermediate fibers was observed in the msem, while no changes in the lsem are apparent.

Fachgebiet (DDC)

570 Biowissenschaften, Biologie

Schlagwörter

Extensormuskel, implantierte Elektrode, myofibrilläre ATPase . MHC-Isoformen, Muskelplastizität, crayfish, extensor muscle, implanted electrode, myofibrillar ATPase, MHC isoforms, muscle development

Zitieren

ISO 690

GRUHN, Matthias, 2000. Untersuchungen zur Muskelfaserdiversität und -plastizität an der Extensormuskulatur des Flußkrebses Orconectes limosus Raf. [Dissertation]. Konstanz: University of Konstanz

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Prüfungsdatum der Dissertation

October 16, 2000