Größenegulation der Augenanlage von Xenopus laevis durch Inhibition von Hedgehog-, Fgf- und Wnt-Signalen
size-regulation of the Xenopus laevis eye anlage by inhibition of Hedgehog-, Fgf- and Wnt-signals
Yvonne Cornesse
Doctoral thesis
Date of Examination:
2003-11-05
Date of issue:
2004-01-16
Advisor:
Pieler, Tomas Prof. Dr.
Referee:
Pieler, Tomas Prof. Dr.
Referee:
Hardeland, Rüdiger Prof. Dr.
Persistent Address: http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-AD0C-3
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Name:
cornesse.pdf
Size:
50,1 MB
Format:
PDF
Description:
Dissertation
Abstract
English
The molecular mechanisms, which underlie the control of organ size during embryogenesis, are only poorly understood. Using the South African clawed frog Xenopus laevis as a vertebrate model system to study eye formation, we demonstrate that the simultaneous inhibition of three signalling pathways (Shh, Fgf and Wnt) results in a dramatic increase in eye size. This multiple inhibition is achieved by the misexpression of the Hedgehog-interacting protein (Hip), previously described as a Hedgehog-specific antagonist, which we also find to interfere with Fgf and Wnt signalling. The increase in eye size is not a result of enhanced proliferation or reduced apoptosis, but these giant eyes emerge from an enlargement of the anterior neural plate by a conversion of non-neural ectoderm into neural ectoderm as well as from a transformation of competent anterior neural plate tissue that would normally develop into forebrain and/or midbrain. Thus, our results indicate that the control of organ size is established early in embryogenesis primarily via the number of primitive organ precursor cells.
Keywords: Xenopus laevis; embryogenesis; eye; Hedgehog; Fgf; Wnt
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Über die molekularen Mechanismen, die der Kontrolle der Organgröße während der Embryogenese unterliegen, ist nur wenig bekannt. Mit dem südafrikanischen Krallenfrosch Xenopus laevis als ein Modellsystem zum Studium der Augenentwicklung weisen wir nach, dass die gleichzeitige Inhibition dreier Signalwege (Shh, Fgf und Wnt) zu einer enormen Vergrößerung des Auges führt. Diese multiple Inhibition wird durch Überexpression des Hedgehog-interagierenden Proteins (Hip) erreicht, eines ursprünglich als Hedgehog-spezifisch charakterisierten Antagonisten, welcher in unseren Untersuchungen auch mit dem Fgf- und Wnt-Signalweg interagiert. Die Größenzunahme des Auges ist nicht das Ergebnis von gesteigerter Proliferation oder reduzierter Apoptoserate. Vielmehr sind die vergrößerten Augen das Resultat einer Erweiterung der anterioren Neuralplatte durch eine Umwandlung von nicht-neuralem in neurales Ektoderm, sowie durch eine Transformation von kompetentem Gewebe der anterioren Neuralplatte, das sich normalerweise zu Vorderhirn und/oder Mittelhirn entwickeln würde. Unsere Resultate deuten deshalb darauf hin, dass die Organgröße sehr früh während der Embryonalentwicklung durch die Anzahl primitiver Vorläuferzellen festgelegt wird.
Schlagwörter: Xenopus laevis; Embryonalentwicklung; Auge; Hedgehog; Fgf; Wnt; 570 Biowissenschaften; Biologie
