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Funktionen und Interaktionen von Homöodomänenproteinen während der Entwicklung des Rückenmarks

dc.contributor.advisorKessel, Michael Prof. Dr.de
dc.contributor.authorKriks, Sonjade
dc.date.accessioned2012-04-16T14:47:23Zde
dc.date.available2013-01-30T23:50:47Zde
dc.date.issued2006-12-13de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-AC3D-Ede
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-181
dc.description.abstractDas dorsale Rückenmark besteht aus verschiedenen Populationen von Interneuronen, die sensorische Informationen aus der Peripherie verarbeiten und weiterleiten. Diese dorsalen Interneurone entstehen in zwei zeitlich versetzten Phasen. Sechs Populationen von "frühen" dorsalen Interneuronen (dI1-dI6) entstehen während der ersten Phase, wohingegen zwei unterschiedliche Populationen von "späten" Interneuronen (dILA/B) während der zweiten Phase der Neurogenese gebildet werden. Diese Arbeit untersucht die Rolle zweier Homöodomänenproteine, (Gsh1 und Gsh2, bei der Spezifizierung von Interneuronen in der dorsalen Hälfte des Rückenmarks. Gsh1 und Gsh2 werden in drei verschiedenen Vorläuferdomänen von frühen (dI3-5) Interneuronen, als auch in der Vorläuferdomäne der zwei späten dorsalen Interneuronen exprimiert. Während der ersten Phase der Neurogenese sind Gsh1 und Gsh2 notwendig für die Entwicklung der erregenden dI3 und dI5 Neurone. Sie erhalten hierbei die Expression des bHLH (basic Helix-Loop-Helix) Proteins Mash1, ein essentieller Faktor für ein erregendes dI3 und dI5 Zellschicksal, aufrecht, indem sie den bHLH Transkriptionsfaktor Ngn1 hemmen. Die Expression dieses Proteins grenzt im Wildtyp sowohl dorsal als auch ventral an die Gsh1/2+ Domäne an. Ngn1 expandiert im Rückenmark von Gsh1/2 Doppel-Mutanten, was zu einer starken Reduktion von Mash1 führt. Diese Reduktion wiederum resultiert im Fehlen der dI3 und dI5 Populationen von dorsalen Interneuronen. Gsh1 und Gsh2 sind außerdem notwendig für die Spezifizierung der erregenden dILB Neurone, denn diese Population der späten Interneurone fehlt im Rückenmark von Gsh1/2-defizienten Mausembryonen. Interessanterweise wechselt Mash1 seine Funktion während der zweiten Phase der Neurogenese im dorsalen Rückenmark. Während dieser Phase arbeitet Mash1 gegen Gsh1/2 und ist nun notwendig für die Spezifizierung inhibierender dILA Neurone indem es die Expression von Ptf1a in den Vorläufern der dILA Neurone induziert. Dieser bHLH Transkriptionsfaktor hemmt die Funktion von Gsh1/2 und begünstigt dadurch die Entwicklung von inhibierenden dILA Neuronen aus Gsh1/2 positiven Vorläufern. Zusammenfassend identifiziert diese Arbeit die Homöodomänenproteine Gsh1/2 und den bHLH Transkriptionsfaktor Mash1 als Hauptfaktoren bei der Etablierung eines erregenden, bzw. inhibierenden Zellschicksals während der Entwicklung des dorsalen Rückenmarks.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.htmlde
dc.titleFunktionen und Interaktionen von Homöodomänenproteinen während der Entwicklung des Rückenmarksde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedFunctions and interactions of homeodomain proteins during development of the spinal cordde
dc.contributor.refereeHoyer-Fender, Sigrid Prof. Dr.de
dc.date.examination2006-11-02de
dc.subject.dnb570 Biowissenschaften, Biologiede
dc.description.abstractengThe dorsal spinal cord consists of several types of interneurons which process and relay sensory information from the periphery. These dorsal interneurons are generated during two distinct temporal waves. Six populations of early-born dorsal interneurons (dI1-dI6) are born during the first wave, whereas two late-born populations (dILA/B) are generated during the second wave of neurogenesis. This project investigates the role of two homeodomain proteins, Gsh1 and Gsh2, in the specification of interneurons in the dorsal half of the spinal cord. Gsh1 and Gsh2 are expressed in three different progenitor populations of early-born dorsal interneurons (dI3-dI5), as well as in the progenitor population of the two late-born dorsal interneurons. During early neurogenesis, Gsh1 and Gsh2 are necessary for the generation of excitatory dI3 and dI5 neurons. These factors function by maintaining expression of the bHLH protein Mash1, a necessary determinant of excitatory dI3 and dI5 cell fate, through repression of the bHLH transcription factor Ngn1, which is expressed in wild type embryos in dorsally and ventrally adjacent domains to Gsh1/2. In the spinal cord of Gsh1/2 double knockout mice embryos Ngn1 expands, leading to a reduction in Mash1 protein, which results in a loss of dI3 and dI5 neurons. Gsh1 and Gsh2 are also necessary for the specification of the excitatory dILB neurons evidenced by the loss of these neurons in the spinal cord of Gsh1/2-deficient mice embryos. Interestingly, Mash1 function changes during the second wave of neurogenesis in the dorsal spinal cord. During this period, Mash1 opposes Gsh1/2 function and is now necessary for the specification of inhibitory dILA neurons by inducing Ptf1a expression in dILA progenitors. This bHLH transcription factor antagonizes Gsh1/2 function, thereby promoting an inhibitory dILA cell fate from bipotential Gsh1/2+ progenitors. Taken together, this work identifies the homeodomain proteins Gsh1/2 and the bHLH transcription factor Mash1 as key players in the establishment of inhibitory/excitatory interneuron fates in the developing dorsal spinal cord.de
dc.subject.topicMathematics and Computer Sciencede
dc.subject.gerRückenmarkde
dc.subject.gerInterneuronede
dc.subject.gerHomöodomänede
dc.subject.gerbHLHde
dc.subject.gerGsh1de
dc.subject.gerGsh2de
dc.subject.gerMash1de
dc.subject.engspinal cordde
dc.subject.enginterneuronsde
dc.subject.enghomeodomainde
dc.subject.engbHLHde
dc.subject.engGsh1de
dc.subject.engGsh2de
dc.subject.engMash1de
dc.subject.bk42.23de
dc.subject.bk42.63de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1371-9de
dc.identifier.purlwebdoc-1371de
dc.affiliation.instituteBiologische Fakultät inkl. Psychologiede
dc.subject.gokfullWK 000: Entwicklungsbiologiede
dc.identifier.ppn579210820de


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