Die Rolle von Signalübertragungswegen beim Längenwachstum der Beine während der Embryonalentwicklung des Mehlkäfers Tribolium castaneum
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die mannigfaltige Vielfalt der Extremitäten wie der Antennen, Mundwerkzeuge, Flügel und Beine von Arthropoden sind ein wichtiger Beitrag für den evolutionären Erfolg dieser Tiergruppe. Die genetische Basis dieses Formenreichtums ist allerdings nur sehr wenig verstanden. In unserem Projekt haben wir die Gene zu isolieren, die bei Tribolium bei der Festlegung der Beinanlagen (Allokation), der Beinverlängerung und der Beindifferenzierung benötigt werden. Dabei haben wir bei Tribolium mit Hilfe der Genomsequenz einen repräsentatien Satz der wichtigsten Beingene isoliert, deren Orthologe an der Extremitätenentwicklung von Drosophila beteiligt sind. Der für die Beinentwickung von Vertebraten benötigte BMP-Antagonist gremlin ist zwar im Genom von Tribolium vorhanden, jedoch nicht in der embryonalen Beinanlage exprimiert. Von den Mitgliedern der WNT- und FGF Signalübertragungswege ist das Fgf8-Ortholog in der Beinanlage in Bereichen exprimiert, die sich als Proliferationszentren interpretieren lassen. FGFS-RNAi resultiert mit geringer Frequenz zu missgebildeten Beinen. Welche Zielgene von FGF8 bei der Beinentwicklung von Tribolium reguliert werden, bleibt offen. WNT 1, 6, 7, 10, 11 und A, sowie die WNT-Rezeptoren Frizzled 1 und 4 werden in verschiedenen Positionen in der Beinanlage exprimiert. Im Weiteren muss geklärt werden, welche Rolle der WNT Signalweg bei den verschiedenen Schritten der Beinentwicklung spielt. Weiterhin konnte ein "neues" Beingen identifiziert werden, das für ein F-Box Protein kodiert und in Vertebraten, jedoch nicht in Drosophila konserviert vorliegt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Wyder S, Kriventseva E, Schröder R, Kadowaki T & Zdobnov EM (2007) Quantification of ortholog losses in insects and vertebrates. Genome Biol. 16, R242
