Entwicklungsgenetische und zytochemische Untersuchungen an den Onychophora zum Verständnis der Bauplan-Evolution bei den Arthropoda

• Applicant: Professor Dr. Georg Mayer
• Subject Area: Evolutionary Cell and Developmental Biology (Zoology)
• Term: from 2010 to 2018
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 161980070

Eine der größten Herausforderungen der Biologie ist es zu verstehen, wie sich der Bauplan eines Lebewesens im Laufe der Evolution ändert. Als eine der diversesten und erfolgreichsten Tiergruppen spielen die Arthropoda (Gliederfüßer) für die Aufklärung dieser Fragestellung eine entscheidende Rolle. Trotz zahlreicher Beiträge zu diesem Thema sind noch viele Fragen zum Ursprung der komplexen Arthropoden- Baupläne offen, da bisher die Vergleichsbasis mit nah verwandten, jedoch einfacher aufgebauten Organismen fehlt. Aufgrund ihres ursprünglichen Körperdesigns nehmen die Onychophora (Stummelfüßer) als Schwestergruppe der Arthropoda in dieser Hinsicht eine Schlüsselposition ein. Deshalb werden im geplanten Vorhaben Sequenz- und Expressionsdaten einer großen Anzahl embryonaler Gene bei den Onychophora erhoben und analysiert, welche bei anderen Tiergruppen fundamentale Vorgänge während der Embryonalentwicklung des Körpers steuern. Um Rückschlüsse auf die molekularen Mechanismen des letzten gemeinsamen Vorfahren der Onychophora und Arthropoda ziehen zu können, werden funktionelle Analysemethoden der Genexpression (RNA interference) bei den Onychophora etabliert. Immunozytochemische und embryologische Untersuchungen des Onychophoren-Nervensystems werden zudem klären, ob und inwiefern massive Umbildungen im Körperbau mit evolutiven Veränderungen im Nervensystem korrelieren. Der Einsatz eines breiten Methodenspektrums an dieser wenig untersuchten Tiergruppe wird Aussagen darüber erlauben, wie Modifi kationen in der Embryonalentwicklung mit evolutiven Veränderungen der Körpergestalt zusammenhängen.

• DFG Programme: Independent Junior Research Groups
• Participating Persons: Professor Dr. Steffen Harzsch; Dr. Ralph O. Schill