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Molekulare Marker der frühen anterior-posterioren Achsenbildung im Kaninchen

dc.contributor.advisorViebahn, Christoph Prof. Dr.
dc.contributor.authorPlöger, Ruben
dc.date.accessioned2021-06-16T10:38:01Z
dc.date.available2021-06-24T00:50:09Z
dc.date.issued2021-06-16
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/21.11130/00-1735-0000-0008-5860-9
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-8650
dc.language.isodeude
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.ddc610de
dc.titleMolekulare Marker der frühen anterior-posterioren Achsenbildung im Kaninchende
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedMolecular marker of the early anterior-posterior axis formation in the rabbitde
dc.contributor.refereeBehr, Rüdiger Prof. Dr.
dc.date.examination2021-06-17
dc.description.abstractgerIm frühen embryonalen Stadium der Wirbeltiere entwickeln sich spezifische, morphologische Domänen als Zeichen der sich entwickelnden anterior-posterioren Achsenbildung und definieren somit die für die Gastrulation und weitere Entwicklung des Embryos notwendige Körperachse. Dabei scheinen Genexpressionen mit polarem Muster die Entwicklung der Achsenbildung oder auch die Bildung von multiplen Achsen, wie sie bei monochorial-monoamniotischen Zwillingen zu finden sind, zu beeinflussen. Im Huhn und in der Maus sind zahlreiche dieser molekularen Marker und deren Einfluss auf die Bildung des Primitivstreifens als evolutionär konserviertes Zeichen der abgeschlossenen Achsenbildung bekannt. Diese Modellorganismen lassen die Ähnlichkeit in der Morphologie oder die phylogenetische Nähe zum Menschen im Gegensatz zum Kaninchen, das als Modellorganismus mit einer flachen Keimscheibe die meisten Säuger repräsentiert, vermissen. Um einen Einblick in die molekulare Achsenbildung des Säugers zu bekommen und dessen Anpassungen an die unterschiedlichen Besonderheiten der Wirbeltiere zu analysieren, wurden bekannte Marker in der Achsenbildung auf ihre Expression im Kaninchen untersucht. Hierfür wurden die Sonden für die In-Situ-Hybridisierung entwickelt, sodass die Expressionen von DENND5B, ELK3, EOMES, ID3, LASS1, LITAF, LRP2, NODAL, PKDCC, PITX2, SALL1, SPOCK3 und TBX6 – auch histologisch – untersucht werden konnten. Die untersuchten Gene zeigen in verschiedenen Entwicklungsstadien der Achsenbildung ein achsenspezifisches Muster und lassen sich in eher ringförmige Muster und flächige Genexpressionen mit unterschiedlich starken Gradienten einteilen. Im Vergleich zum Huhn zeigt sich im Kaninchen eine invertierte zeitliche Abfolge des Auftretens der Genexpressionen und ein invertiertes Expressionsmuster passend zu der invertierten morphologischen Achsenbildung. Aus den Expressionsmuster leitet sich eine komplexe molekulare Regulation der Achsenbildung ab: eine ringförmige, periphere und eine kreisförmige, zentrale Domäne in der Keimscheibe, die zusammen mit Genexpressionen, die einen Gradienten herausbilden, eine Orientierung für die spätere Achse entwickeln. Dabei zeigt sich durch die Expressionsmuster von PKDCC und NODAL eine neue molekular definierte Struktur, die aufgrund einer ähnlichen PKDCC-exprimierende Domäne in der Maus evolutionär konserviert sein könnte. Gemeinsam mit der ersten morphologischen Domäne der Achsenbildung und des Bildungsortes des Primitivstreifens sorgen diese drei „Anker“ im gleichnamigen Modell für eine erfolgreiche Achsenbildung. de
dc.description.abstractengDuring the early development of vertebrates, specific, morphological domains as signs of the developing anterior-posterior axis formation appear and define the body axes as the crucial step for Gastrulation and further development. Several expression patterns showing a polarity may be involved in the development of axis formation or of multiple axes as occurs in monochorial-monoamniotic twins. In the chick and mouse several of these molecular markers and their influence of the Primitive streak formation, as an evolutionarily conserved sign of completed axis formation, are known. In contrast to these model organisms, which lack either the similar morphology or the close phylogenetic relationship to the human embryo, the rabbit embryo represents most mammals by revealing a flat embryonic disc during its early development. To study the molecular axis formation of mammals and its adaptations in regard to the different morphologies in vertebrates, known markers of the axis formation were analysed in the rabbit. Therefore, probes of these genes were developed for In-Situ-hybridization, so that DENND5B, ELK3, EOMES, ID3, LASS1, LITAF, LRP2, NODAL, PKDCC, PITX2, SALL1, SPOCK3 and TBX6 are – also histologically – analysed. The analysed genes reveal polar patterns during the different stages of axis formation and can be classified as either ring-like or areal with a gradient caused by differing intensities. In comparison to the chick, the rabbit reveals an inverted chronology of the expression pattern and an inverted pattern suiting the inverted morphological axis formation. Based on the expression patterns a complex system of axis formation may be present: a ring-like domain in the periphery and a circular domain in the centre may – together with the areal genes’ expression patterns with gradient- develop an orientation for the future axis. During this process, the expression of pkdcc and nodal reveal a new molecularly defined domain which seems to be evolutionarily conserved by a similarly located pkdcc-expressing domain in the mouse. Together with the first morphological domain of the axis and the domain of the future appearance of the primitive streak, the anterior streak domain forms three anchors as part of the identically named model providing a stable axis formation and may be involved in the development of multiple axes. de
dc.contributor.coRefereeMeyer, Thomas Prof. Dr.
dc.subject.gerGastrulationde
dc.subject.gerAchsenbildungde
dc.subject.gerPrimitivstreifende
dc.subject.gerKaninchenembryode
dc.subject.gerZwillingsbildungde
dc.subject.engGastrulationde
dc.subject.engaxis formationde
dc.subject.engrabbit embryode
dc.subject.engprimitive streakde
dc.subject.engtwinningde
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-21.11130/00-1735-0000-0008-5860-9-6
dc.affiliation.instituteMedizinische Fakultätde
dc.subject.gokfullAnatomie / Histologie / Embryologie / Medizinische Anthropologie - Allgemein- und Gesamtdarstellungen (PPN619875208)de
dc.description.embargoed2021-06-24
dc.identifier.ppn1760685992


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