VL 26: Modellsysteme Flashcards
Transplantationsexperiment von Hilde Mangold
(und Hans Spemann)
➢ Experimente wurden an unterschiedlich pigmentierten Molchen durchgeführt
➢ Transplantation der dorsalen Marginalzone in die ventrale Region eines
Empfänger-Embryos
➢ Ausbildung einer kompletten zweiten Körperachse
➢ Signale aus der dorsalen Marginalzone sind für alle drei Keimblätter essentiell.
➢ Spemann-Organisator
Die Musterung des Mesoderms
Die dorsale Region des Mesoderms sendet andere Signale aus als
die ventrale.
animale Seite: epidermis& Nervensystem (ektoderm)
vegetale Seite: Endoderm
Mesoderm: ventral: marginale Zone für Blut&Niere, Mitte: herz, Dorsale Seite: Notochord
Ventrale und dorsale Morphogen-Gradienten
Dorsales Zentrum (Spemann-Organisator): schüttet Chordin und ADMP aus
Chordin shuttlet ADMP zur ventralen Seite
Ventrales Zentrum: schüttet BMP aus
ADMP:anti-dorsalizing morphogenetic protein
BMPs: bone morphogenetic proteins
Spemann-Organisator
die Zellen der oberen dorsalen
Urmundlippe beim Amphibienembryo
-> Diese steuern als
Organisationszentrum
(Organisator) die Entwicklung
der Körper-Achsen und die
Induktion des Nervensystems.
Das Nieuwkoop-Zentrum
auf dorsal-vegetaler Seite, unter dem Spemann Organisator
wenn auf ventraler Seite zusätzlich eingepflant: Entwicklung von 2 Körperachsen mit 2 Köpfen
Cortex-Rotation nach Befruchtung
➢ Spermium kann an jedem Ort der animalen Hälfte eintreten
➢ Der Ort des Spermieneintritts legt die ventrale Seite des Embryos fest, Cortex Rotation, sodass 180° gegenüber die dorsale Seite gebildet wird
➢ Dishevelled stabilisiert β-Catenin in dorsalen Zellen
β-Catenin als dorsalisierendes Signal
Frühe Musterung des Xenopus Embryos
davor: Mid-Blastula
beta-Catenin -> Nodal-related HIGH -> Organizer
VegT, Vg-1: Nodal-related LOW -> ventrales Mesoderm
nodal-related proteins aus der vegetalen Seite
danach: Gastrula
Das 4-Signal-Modell der dorso-ventralen
Musterung des Mesoderms
- Signale aus dem vegetalen Pol (Nodal, VegT) wirken auf die Marginalzone ein und
induzieren das Mesoderm - Das zweite Signal stammt aus dem Nieuwkoop-Zentrum (β-Catenin) und legt
dorsales Mesoderm fest - Während der Gastrulation kommt ein drittes Signal aus dem Spemann
Organisator (BMP-Antagonisten= Chordin) - ein viertes aus dem ventralen
Mesoderm (BMPs). Beide sind für die Musterung des Mesoderms in der dorso
ventralen Achse verantwortlich.
Bildung des Endoderms und des Ektoderms
➢ Endo- und Ektoderm werden durch maternale Faktoren spezifiziert.
➢ Endoderm hat z.B. hohe Konzentration an VegT.
Neural-Induktion
➢ Eine isolierte animale Kappe führt zu epidermalen Strukturen
➢ Die Dissoziation und nachfolgende Re-Aggregation von Zellen der animalen
Kappe führt zur Bildung neuronaler Zellen
➢ Die Ausbildung neuraler Zellen aus Einzelzellen kann durch Zugabe von BMP
rückgängig gemacht werden
➢ Eine animale Kappe bildet in Gegenwart von BMP-Antagonisten neurale Zellen
aus.
Gastrulation
➢ Während der Gastrulation wandern die endodermalen und mesodermalen Zellen
über den Blastoporus in den Embryo ein.
➢ Signale vom Mesoderm wirken auf das darüberliegende Ektoderm und löst die
Induktion des Neuralgewebes aus (vertikale Neuralinduktion).
=> Neurula
Neuralinduktion bei Xenopus
