Über die Bildung von Körperanhängen bei Platynereis dumerilii und die Homologie molekularer Entwicklungsmechanismen innerhalb der Bilateria

Abstract

Bei der Bildung von Körperanhängen wirkt ein umfangreiches Set von Genen zusammen. Durch Kombinationen und Wechselwirkungen dieser Gene können viele verschiedene Arten von Körperanhängen mit unterschiedlichsten Funktionen entwickelt werden. Je nachdem, welche Taxa beziehungsweise welche Arten von Körperanhängen miteinander verglichen werden, weisen die molekularen Mechanismen, die den Bildungsprozessen zugrunde liegen, teilweise starke Gemeinsamkeiten, aber auch erhebliche Unterschiede auf. Der überwiegende Teil der bisher zur Bildung von Körperanhängen veröffentlichten Forschungsergebnisse beruht auf Daten zu Arthropoden und Vertebraten. Vor allem Arthropoden sind interessante Forschungsobjekte, da sie eine Vielzahl unterschiedlicher Körperanhänge ausbilden. Im Rahmen dieser Arbeit werden sechs Gene von Platynereis dumerilii, einem Vertreter der Anneliden, isoliert, deren Funktion innerhalb dieses Prozesses bei Arthropoden und Vertebraten unbestritten ist. Dabei handelt es sich um Pdu-dac (dachshund), Pdu-Dll (Distal-less), Pdu-dpp (decapentaplegic), Pdu-exd (extradenticle), Pdu-hth (homothorax) und Pdu-sp/btd (specific protein 1/buttonhead). Alle isolierten Gene weisen Expression in den sich entwickelnden Parapodien von Platynereis dumerilii auf. Diese kann sowohl während der Larvalentwicklung als auch während der caudalen Regeneration beobachtet werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die sechs Gene auch an der Bildung von Körperanhängen bei Platynereis dumerilii beteiligt sind und dabei sowohl Ähnlichkeiten als auch Unterschiede im Vergleich zu der Bildung von Körperanhängen bei Arthropoden und Vertebraten sichtbar werden. A large set of genes interacts in appendage development. Many types of appendages with variable functions can be developed by combining and through interactions of these genes. Depending on the taxa or the kind of appendage which are compared with, the molecular mechanisms possess strong similarities as well as remarkable differences. Most findings concerning appendage development is based on data of arthropods and vertebrates. Especially arthropods are very interesting research objects, because they develop a various number of different appendages.In this thesis six genes, which have an indisputable function within appendage formation in arthropods and vertebrates, are isolated from Platynereis dumerilii, an annelid representative. These genes are Pdu-dac (dachshund), Pdu-Dll (Distal-less), Pdu-dpp (decapentaplegic), Pdu-exd (extradenticle), Pdu-hth (homothorax) and Pdu-sp/btd (specific protein 1/buttonhead). All isolated genes are expressed in the developing parapodia of Platynereis dumerilii. This expression can be detected during larval development as well as during caudal regeneration. The results of this thesis show, that all six genes are involved in appendage development in Platynereis dumerilii and both, similarities and differences can be observed compared to arthropod and vertebrate appendage formation.