dc.contributor.advisor | Schürmann, Friedrich-Wilhelm Prof. Dr. | de |
dc.contributor.author | Qin, Gang | de |
dc.date.accessioned | 2012-05-16T12:08:13Z | de |
dc.date.available | 2013-01-30T23:50:44Z | de |
dc.date.issued | 2005-02-11 | de |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B5F9-C | de |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-1281 | |
dc.description.abstract | Die molekularen Mechanismen der Bildung von Synapsen
in vivo sind ausschlaggebend, um die Entwicklung und
aktivitätsabhängige Umstrukturierung von synaptischen
Verbindungen zu verstehen. Die neuromuskuläre Terminale
(NMJ) der Fruchtfliege Drosophila eignet sich
besonders, im intakten Organismus grundlegende Aspekte
der Bildung glutamaterger Synapsen zu verfolgen.
Mittels einer Analyse des genomischen
Transkriptionsprofils sowie funktioneller Genetik
wurden molekulare Mechnismen des neuromuskulären
Wachstums und der Synaptogenese hinterfragt. Hierdurch
konnten zwei bisher unbekannte, postsynaptisch im
Muskel exprimierte, ionotropische
Glutamatrezeptoruntereinheiten, GluR-IID und GluR-IIE,
identifiziert werden. Die genetische Deletion jeweils
einer der beiden Untereinheiten resultierte in
vollständiger Paralyse und embryonaler Lethalität.
Beide neu identifizierten Untereinheiten sind demnach
essentiell für die Bildung postsynaptischer
Glutamatrezeptorkomplexe. Weitere genetische,
zellbiologische und elektrophysiologische Experimente
zeigten eine enge gegenseitige Abhängigkeit der
synaptischen Lokalisation und Funktion aller
Glutamatrezeptorunterheiten der NMJ. Daraus konnte
geschlossen werden, dass neuromuskuläre
Glutamatrezeptorkomplexe grundsätzlich heterotetramer
aufgebaut sind. Im Weiteren wurden Synapsen mit stark
reduzierter Glutamatrezeptorexpression analysiert.
Überraschenderweise zeigte sich, dass eine Verarmung an
Glutamatrezeptoren (jedoch nicht die Blockierung
präsynaptischer Transmission) schwerwiegende
ultrastrukturelle und molekulare Defekte in der
Organisation und Kompartimentierung der
postsynaptischen Membran hervorruft. Folglich trägt
nicht die Aktivität des Ionenkanals, sondern der
Glutamatrezeptorkomplex per se die entscheidende Rolle
beim Aufbau funktioneller postsynaptischer Strukturen.
Dieses Ergebnis könnte auch für ionotrope
Glutamatrezeptoren im Säugergehirn von Bedeutung sein,
deren Plastizität bekanntlich die zelluläre Grundlage
von Lernen und Gedächtnis bildet. | de |
dc.format.mimetype | application/pdf | de |
dc.language.iso | eng | de |
dc.rights.uri | http://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.html | de |
dc.title | Identification and Functional Characterization of Novel Ionotropic Glutamate Receptor Subunits at Drosophila Neuromuscular Synapse | de |
dc.type | doctoralThesis | de |
dc.title.translated | Identifizierung und funktionelle Charakterisierung neuer ionotroper Glutamatrezeptoruntereinheiten der neuromuskulären Synapse von Drosophila melanogaster | de |
dc.contributor.referee | Schürmann, Friedrich-Wilhelm Prof. Dr. | de |
dc.date.examination | 2005-01-26 | de |
dc.subject.dnb | 500 Naturwissenschaften allgemein | de |
dc.description.abstracteng | The molecular mechanisms triggering the formation of
synapses in vivo are crucial for understanding the
development as well as the activity dependent
remodelling of synaptic circuits. The Drosophila
neuromuscular junction (NMJ) provides an excellent
platform for investigating fundamental aspects of how
glutamatergic synapse form in vivo. The molecular
mechanisms relevant to synaptogenesis and growth
control of the Drosophila NMJ were addressed by
combining genome-wide transcript analysis with
functional genetics. This allowed the identification of
two novel postsynaptic muscle expressed ionotropic
glutamate receptor subunits, GluR-IID and GluR-IIE.
Genetic elimination of either of the two novel subunits
resulted in paralyzed lethal embryos, indicating that
both new subunits are essential for forming the
postsynaptic glutamate receptor complex. Further
genetic, cell biological and electrophysiological
studies then uncovered a tight interdependence of all
NMJ glutamate receptor subunits for synaptic
localization and function. These results imply that the
NMJ glutamate receptor complex has strictly
hetero-tetrameric stoichiometry. This so far was not
described for mammalian ionotropic glutamate receptors
which are usually considered to be dimers of dimers. In
the second part of the thesis, glutamate receptor
deprived synapses were closer inspected. Surprisingly,
depleting glutamate receptors (but not depleting
synaptic neurotransmission activity) provoked severe
ultrastructural and molecular defects of postsynaptic
membrane organization and compartment formation. Thus,
the glutamate receptor complex per se but not its
ligand-gated ion channel activity seemingly plays an
instructive role for assembling mature postsynaptic
specializations. Such a structural role of glutamate
receptor complexes in synaptic differentiation is
novel. It might be relevant for the role ionotropic
glutamate receptors play during synaptic plasticity of
the mammalian brain, which is considered to be a
cellular correlate of learning and memory
processes. | de |
dc.contributor.coReferee | Wimmer, Ernst A. Prof. Dr. | de |
dc.contributor.thirdReferee | Irniger, Stefan PD Dr. | de |
dc.subject.topic | Mathematics and Computer Science | de |
dc.subject.ger | Drosophila | de |
dc.subject.ger | NMJ | de |
dc.subject.ger | GluR | de |
dc.subject.eng | Drosophila | de |
dc.subject.eng | NMJ | de |
dc.subject.eng | GluR | de |
dc.subject.bk | 42.15 Zellbiologie | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-104-3 | de |
dc.identifier.purl | webdoc-104 | de |
dc.affiliation.institute | Medizinische Fakultät | de |
dc.subject.gokfull | WJL 000: Molekulargenetik {Biologie} | de |
dc.identifier.ppn | 555708896 | de |