Zur Kodierung der Konzentration von Odoranzien in Zellen des Bulbus olfactorius von larvalen Xenopus-laevis-Fröschen
Coding of concentrations of odours in the olfactory bulb of the tadpole of the Xenopus laevis
by Johannes Röttger
Date of Examination:2011-06-20
Date of issue:2011-05-31
Advisor:Prof. Dr. Dr. Detlev Schild
Referee:Prof. Dr. Detlev Schild
Referee:Dr. Tobias Moser
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Format:PDF
Description:Dissertation
Abstract
English
The thesis on hand deals with the coding of concentrations of odours of the tadpole of the Xenopus laevis. By meaning of calcium-imaging cells which were incubated to Fura-II-AM and after that exposed to aminoacids were examined. Primarily arginin was used, but methionin and histidin as well. From these aminoacids is known that they are a fitting stimulus. These odours were applicated in concentrations of 1nmol to 100µmol to the power of ten. In addition to this it was important for the analysis that the natural compound of cells was preserved so that interaction of neughbouring cells were still possible. The studies could prove the facts below:1) The higher the concentration of the aminoacids the higher the number of reactions of cells in the region of interest.2) Observing single cells there could be proved a reaction of the cell by the increase of intracellular calcium. This could indirectly be done by Fura-II-AM. The higher the concentration of the aminoacid the lower the fluorescence of the cells.3) A reaction could even be proves with a very low concentration of 1nmol. That could be caused by the convergence of receptor cells and / or by cell interactions. It might be possible that an even lower threshold of concentration could trigger a reaction.
Keywords: Xenopus laevis concentration Bulbus olfactorius
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Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Kodierung von Konzentrationen von Geruchsstoffen bei der Kaulquappe des afrikanischen Krallenfrosches Xenopus laevis. Mittels Calcium-Imaging wurden Zellen, die mit dem Farbstoff Fura-II-AM inkubiert und verschiedenen Aminosäuren ausgesetzt wurden, untersucht. Vorrangig wurde Arginin verwendet, daneben aber auch Methionin und Histidin. Von diesen Aminosäuren ist bekannt, dass sie einen adäquaten Reiz für Xenopus laevis darstellen. Appliziert wurden diese Geruchsstoffe in Konzentrationen von 1 nMol bis 100 µMol in 10er-Potenzschritten. Weiter war bei den Analysen entscheidend, dass der natürliche Zellverband im Präparat erhalten blieb und so eventuelle Interaktionen benachbarter Zellen weitgehend unbeeinflusst blieben. Bei den durchgeführten Untersuchungen konnte Folgendes gezeigt werden:1) Bei Betrachtung von ganzen Zellverbänden während der Geruchsstoffapplikation zeigte sich, dass mit Zunahme der Konzentration der Aminosäure die Anzahl der im Zellverband reagierenden Zellen ebenfalls zunahm.2) Bei Betrachtung einzelner Zellen konnte der jeweilige Reaktionsverlauf in Form eines intrazellulären Kalziumanstiegs begutachtet werden. Dies gelang indirekt über den kalziumbindenden Farbstoff Fura-II-AM. Hier ergab sich eine Abnahme der Reaktionsintensität df/f (%) parallel zur Zunahme der Aminosäuren-konzentration.3) Es konnten mit 1nMol reproduzierbare Reaktionen ausgelöst werden. Eventuell liegt die Schwellenkonzentration, die zur Auslösung eines Aktionspotentials gerade noch ausreicht, sogar noch niedriger. Im Vergleich zu anderen Arbeiten bei Xenopus laevis wie auch zu anderen Spezies ist dies extrem niedrig, was an der Konvergenz vorgeschalteter Rezeptorzellen, aber auch anderen Zellinteraktionen liegen könnte.4) Die beschriebenen Ergebnisse zeigten sich für alle drei untersuchten Aminosäuren.
Schlagwörter: Xenopus laevis Konzentration Mitralzellen Körnerzellen Bulbus olfactorius