Analyse des telotrophen Ovars von Tribolium durch Enhancertrap- und RNAi-Screens

• Applicant: Professor Dr. Martin Klingler
• Subject Area: Evolutionary Cell and Developmental Biology (Zoology)
• Term: from 2004 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5423736

Mit dem Mehlkäfer Tribolium steht neben Drosophila eine weitere Insekten-Spezies zur Verfügung, die sich gut für funktionelle genetische Untersuchungen eignet. Außer der Embryonalentwicklung unterscheidet sich auch die Oogenese dieses Käfers fundamental von der bei Drosophila: im telotrophen Ovar von Tribolium enthalten die Follikel keine Nährzellen, stattdessen bleiben die wachsenden Oocyten durch lange "Nährstränge" mit einem syncytialen Tropharium verbunden. Angesichts der entscheidenden Rolle von Follikel- und Nährzellen bei der Musterbildung in Drosophila lässt dies fundamentale Unterschiede erwarten bei der Nährzell-Oocyten-Determination, der Lokalisation maternaler RNAs und der Musterbildung im Follikelepitel. Eine eingehende genetische Analyse eines telotrophen Ovars ist daher von großem Interesse. Zudem ist sie eine Vorraussetzung für ein besseres Verständnis der frühen Embryonalentwicklung des Kurzkeim-Insekts Tribolium. Als methodischen Ansatz hierzu wollen wir das Prinzip eines RNAi-Screens erproben. Analog zu ähnlichen Screens in C. elegans soll dabei eine zufällige Auswahl von zunächst 1000 cDNAs mittels dsRNA-Injektion in Tribolium-Puppen auf ihre Funktion in der Oogenese untersucht werden. Ein solcher Screen ist in Drosophila, wo systemische RNAi nicht zur Verfügung steht, nicht möglich. Dabei können bei diesem Screen wegen des parentalen RNAi-Effekts zusätzlich auch zygotische Entwicklungsgene identifiziert werden, mit der Chance, Kurzkeim-spezifische Musterbildungsgene zu identifizieren. Bei Erfolg soll dieser Screen später auf das gesamte Genom ausgedehnt werden. Parallel dazu wollen wir die von uns entwickelte Keimbahn-Transformation dazu verwenden, EnhancertrapLinien zu generieren, die GFP oder Gal4 in spezifischen Mustern im Ovar bzw. in den Follikeln exprimieren. Diese transgenen Linien werden die Analyse der Oogenese in Tribolium wesentlich erleichtern und die gezielte Fehl-Expression von maternalen Genen ermöglichen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr. Jürgen Büning