Identifikation der mit der zirkadianen Uhr assoziierten Gene, Lokalisation der Schrittmacher-Neurone und Charakterisierung der neurosekretorischen Gewebe bei Stummelfüßern (Onychophora)

• Antragsteller: Professor Dr. Georg Mayer
• Fachliche Zuordnung: Systematik und Morphologie der Tiere ; Biochemie und Physiologie der Tiere
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 408490506

Hauptziel des vorangegangenen Projektes war die Untersuchung der Zusammensetzung der Gehirnneuropile bei der Onychophoren-Art Euperipatoides rowelli sowie die Klärung deren Nomenklatur und Homologie, um die Evolution der Panarthropoda (Tardigrada, Onychophora und Arthropoda) besser zu verstehen. Dieses Projekt war erfolgreich, da es uns gelungen ist, anhand der gewonnenen Daten nicht nur sämtliche Regionen und Neuropile im Onychophoren-Gehirn detailliert zu analysieren und zu charakterisieren, sondern auch neue, bisher unbekannte Strukturen zu beschreiben. Darüber hinaus haben sich neue Perspektiven und Fragestellungen ergeben, welche nun in einem Folgeprojekt bearbeitet werden sollen. Im ersten Teil des Projektes werden die molekularen Grundlagen für zirkadiane Rhythmen im Gehirn von E. rowelli analysiert. Anschließend werden die mit der zirkadianen Uhr assoziierten Gene identifiziert und die Schrittmacher-Neurone mithilfe von In-situ-Hybridisierungen und Immunhistochemie lokalisiert. Die gewonnenen Daten werden uns Einblicke in die Organisation und Evolution der zirkadianen Uhren bei den Panarthropoden liefern. Im zweiten Teil des Projektes wird der Fokus auf die potenziellen neurosekretorischen bzw. neuroendokrinen Gewebe von Stummelfüßern gelegt. In diesem Zusammenhang werden zunächst der Aufbau und die molekulare Zusammensetzung des Dorsalnervs bei E. rowelli untersucht, um zu klären, ob es sich bei dieser Struktur tatsächlich um einen Nerv oder stattdessen um eine Drüse handelt. Des Weiteren wird die molekulare Zusammensetzung (potenzielle Neuropeptide, kleinere Neurotransmitter und Rezeptoren) der Hypocerebralorgane analysiert, denen in der Literatur eine mögliche neurosekretorische Funktion zugeschrieben wurde. Sowohl die Hypocerebralorgane als auch der Dorsalnerv werden mithilfe differenzieller Transkriptomik sowie MALDI TOF und ESI-Q-TOF Massenspektrometrie untersucht, um deren mögliche neurosekretorische Funktionen aufzuklären. Die eingehende Charakterisierung dieser bisher kaum untersuchten Strukturen wird zur Klärung deren potenzieller funktioneller Ähnlichkeit und evolutionärer Beziehung zu den Neurohämalorganen und endokrinen Drüsen der Arthropoden beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen