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Identifizierung und Charakterisierug von basic Helix-Loop-Helix (bHLH)- Transkriptionsfaktoren im Zusammenhang mit dem interstitiellen Stammzell-System des Süßwasserpolypen Hydra

Bertulat, Bianca :
Identifizierung und Charakterisierug von basic Helix-Loop-Helix (bHLH)- Transkriptionsfaktoren im Zusammenhang mit dem interstitiellen Stammzell-System des Süßwasserpolypen Hydra.
[Online-Edition: urn:nbn:de:tuda-tuprints-9806]
Technische Universität , Darmstadt
[Dissertation], (2008)

Offizielle URL: urn:nbn:de:tuda-tuprints-9806

Kurzbeschreibung (Abstract)

Meine Arbeit befasst sich mit der Superfamilie der basic Helix-Loop-Helix (bHLH)-Transkriptionsfaktoren, im Zusammenhang mit Differenzierungs-mechanismen interstitieller Stammzellen (I-Zellen) im Süßwasserpolypen Hydra. Da bHLH-Dimere konservierte Funktionen bei der Auswahl von Vorläuferzellen und deren Differenzierung und Subspezifizierung zu einzelnen Zelltypen übernehmen, interessierte mich, welche bHLH-Faktoren an der Spezifizierung des I-Zell-Systems beteiligt sind, das in Hydra neben Gameten und Drüsenzellen alle neuronalen Zelltypen hervorbringt. Mein Fokus richtete sich dabei speziell auf die beiden neuronalen Differenzierungswege in Hydra (Nervenzell- und Nematocyten-differenzierungsweg) und die neuronalen bHLH-Familien des Achaete/Scute-Complexes (AS-C) und der Atonal Related Proteine (ARP). Vor dem Hintergrund, dass bislang nur ein AS-C-Homolog (Cnidarian Achaete/Scute-Homolog, Cnash) in Hydra beschrieben werden konnte (Grens et al., 1995) gelang es mir vier ARP- und zwei AS-C-Homolge zu isolieren, von denen das AS-C-Homolog hyLiAS (Hydra Like Achaete/Scute) weiter charakterisiert werden konnte (Stenotelen und Desmonemen). Zusätzlich gelang es LiAS eine Interaktion mit der cytoplasmatischen Hydra Cadherin-Domäne nachzuweisen, wodurch sich eine duale Funktion dieses neuen AS-C-Homologs mit Aufgaben außerhalb des Zellkerns andeutet. Meine Arbeit zeigt, dass bereits in den Anfängen der Nervensystem-Evolution vor etwa 650 Millionen Jahren ein complexes Netzwerk von bHLH-faktoren der AS-C- und ARP-Familie vorlag und unterstreicht den Wert der Cnidarier als Modellorganismen für die Evolution von Differenzierungsmechanismen und Signalwegen.

Typ des Eintrags: Dissertation
Erschienen: 2008
Autor(en): Bertulat, Bianca
Titel: Identifizierung und Charakterisierug von basic Helix-Loop-Helix (bHLH)- Transkriptionsfaktoren im Zusammenhang mit dem interstitiellen Stammzell-System des Süßwasserpolypen Hydra
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Meine Arbeit befasst sich mit der Superfamilie der basic Helix-Loop-Helix (bHLH)-Transkriptionsfaktoren, im Zusammenhang mit Differenzierungs-mechanismen interstitieller Stammzellen (I-Zellen) im Süßwasserpolypen Hydra. Da bHLH-Dimere konservierte Funktionen bei der Auswahl von Vorläuferzellen und deren Differenzierung und Subspezifizierung zu einzelnen Zelltypen übernehmen, interessierte mich, welche bHLH-Faktoren an der Spezifizierung des I-Zell-Systems beteiligt sind, das in Hydra neben Gameten und Drüsenzellen alle neuronalen Zelltypen hervorbringt. Mein Fokus richtete sich dabei speziell auf die beiden neuronalen Differenzierungswege in Hydra (Nervenzell- und Nematocyten-differenzierungsweg) und die neuronalen bHLH-Familien des Achaete/Scute-Complexes (AS-C) und der Atonal Related Proteine (ARP). Vor dem Hintergrund, dass bislang nur ein AS-C-Homolog (Cnidarian Achaete/Scute-Homolog, Cnash) in Hydra beschrieben werden konnte (Grens et al., 1995) gelang es mir vier ARP- und zwei AS-C-Homolge zu isolieren, von denen das AS-C-Homolog hyLiAS (Hydra Like Achaete/Scute) weiter charakterisiert werden konnte (Stenotelen und Desmonemen). Zusätzlich gelang es LiAS eine Interaktion mit der cytoplasmatischen Hydra Cadherin-Domäne nachzuweisen, wodurch sich eine duale Funktion dieses neuen AS-C-Homologs mit Aufgaben außerhalb des Zellkerns andeutet. Meine Arbeit zeigt, dass bereits in den Anfängen der Nervensystem-Evolution vor etwa 650 Millionen Jahren ein complexes Netzwerk von bHLH-faktoren der AS-C- und ARP-Familie vorlag und unterstreicht den Wert der Cnidarier als Modellorganismen für die Evolution von Differenzierungsmechanismen und Signalwegen.

Ort: Darmstadt
Verlag: Technische Universität
Freie Schlagworte: Achaete/Scute-Complex, Transkriptionsfaktoren, Cnidaria, Hydra, Neurogenese, bHLH, Transkriptionsfaktoren, interstitielle Stammzellen, Neurogenese
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 10 Fachbereich Biologie
Hinterlegungsdatum: 17 Okt 2008 09:22
Offizielle URL: urn:nbn:de:tuda-tuprints-9806
Referenten: Holstein, Prof. Dr. Thomas W. ; Layer, Prof. Dr. Paul
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 9 Mai 2008
Schlagworte in weiteren Sprachen:
Einzelne SchlagworteSprache
bHLH, Achaete/Scute-Complex, transcription factors, cnidaria, hydra, neurogenesisEnglisch
Alternatives Abstract:
Alternativer AbstractSprache
My thesis deals with the super family of basic helix-loop-helix (bHLH) transcription factors and their influence on the interstitial stem cell (I-cell) system of the fresh water polyp Hydra. Basic helix-loop-helix transcription factor-dimers orchestrated the selection and specification of precursor cells. My aim was to identify and characterize bHLH transcription factors involved in the specification of interstitial stem cells in Hydra, which give rise to gametes, gland cells, and all neuronal cell types. I focused in particular on the two neuronal differentiation pathways (the nerve- and the nematocyte differentiation pathway) and the neuronal bHLH families of the Achaete/Scute-complex (AS-C) and the Atonal Related Proteins (ARP). In view of he fact that so far only one AS-C homologue (Cnidarian Achaete/Scute-homolog, Cnash) has been described in Hydra (Grens et al., 1995), I succeeded in isolating four ARP and two AS-C homologues, of which the AS-C-homologue hyLiAS (Hydra Like Achaete/Scute) was characterized as a new nematocyte specific differentiation gene (specific for stenoteles and desmonemes). In addition LiAS was proven to interact with the cytoplasmatic domain of Hydra cadherin, suggesting additional functions for LiAS outside the nucleus. My results hint to the presence of a complex bHLH-network with members of both AS-C and ARP-family, acting already 650 million years ago in the prime of nervous system evolution. In parallel, this work emphasizes once more the value of cnidarians as models fort he evolution of differentiation mechanisms and signalling pathways.Englisch
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