> Protoplasten, zellwandlose Pflanzenzelle <

Startseite
Fragen? Antworten!
» Unterrichtsmaterial
Laborbilder
Publikationen
Links
Über diese Webseite
Feedback
Suchen
 
> Fehlende Vulva-Bildung bei C. elegans <

Caenorhabditis elegans ist ein ca 1 mm langer Fadenwurm, der seit 1965 als Untersuchungsobjekt im Bereich der Genetik genutzt wird. Für Forschungszwecke ist er unter anderem auch deshalb geeignet, weil er sehr einfach aufgebaut ist. Ein Beispiel dafür ist seine Vulva. Hierbei handelt es sich um das Organ zur Eiablage, das aus nur 22 Zellen besteht. Es wird während der Larvenentwicklung ausgebildet. Ausgangspunkt bilden sechs Vulva-Vorläuferzellen, die sich theoretisch alle zu Vulvazellen entwickeln können. Praktisch erfolgt aber nur bei drei Zellen eine entsprechende Spezialisierung. Die anderen Vorläuferzellen entwickeln sich zu Hautzellen. Von den drei "wirklichen" Vulva-Vorläuferzellen formt sich eine zum Vulva-Zelltyp 1o; und die anderen beiden zum Vulva-Zelltyp 2o; aus. Durch weitere Zellteilungen entstehen schließlich acht Typ-1o;-Zellen und 14 Typ-2o;-Zellen. Während die Typ-1o;-Zellen den röhrenförmigen Innenteil der Vulva bilden, formen die Typ-2o;-Zellen den äußeren Röhrenbereich.


rechts: Vergrösserung von C. elegans mit Vulva (Pfeil)
links: Vergrößerung der Vulva. Die Nummern 1o und 2o bezeichnen zwei verschiedene Typen von Vulva-Zellen, deren Entwicklung durch verschiedene Signalwege gesteuert wird. (Fotos Thomas Berset)

Verschiedene für die Vulvaentwicklung notwendige Gene konnten mit Hilfe von Vulva-losen Fadenwürmern gefunden werden. Solche Vulva-losen Individuen entstehen beispielsweise, wenn man eine bestimmte Zelle der Keimdrüsen, die sogenannte Ankerzelle, abtötet. Eine mögliche Erklärung für diesen Zusammenhang ist, dass die Ankerzelle ein Signal aussendet, welches die Vulva-Entwicklung einleitet. Fehlt die Ankerzelle, so fehlt folglich auch das Signal, das eine Vulva-Bildung veranlasst. Inzwischen hat sich diese Annahme bestätigt: Eines der Gene, die in der Ankerzelle aktiv sind, bildet ein Signalprotein, das Ähnlichkeit mit einem Wachstumsfaktor bei Wirbeltieren hat. Auf Grund dieser Ähnlichkeit schließt man, dass das entsprechende Gen im Fadenwurm an der Kommunikation zwischen den Zellen und damit an der Signalübertragung beteiligt ist.


Signalübertragung zwischen Ankerzelle
und Vulva-Vorläuferzelle
Zusammenfassung


Das Signalprotein, das von der Ankerzelle abgesondert wird, erreicht von den Vulva-Vorläuferzellen nur jene, welche sich am nächsten zur Ankerzelle befinden. Bei diesen Vulva-Vorläuferzellen bindet das Signalprotein an ein spezielles Protein, das sich in der Zellmembran befindet. Dieses Protein hat Ähnlichkeit mit dem Sevenless-Rezeptor in den Augenvorläuferzellen von Drosophila. Dies ist jedoch nicht die einzige Ähnlichkeit: In den Vulvazellen wurden außerdem Proteine nachgewiesen, welche für den Ras-Signalweg typisch sind. Man kann also davon ausgehen, dass im Fadenwurm die Spezialisierung von Vulvazellen und in der Taufliege die Entwicklung von UV-Lichtsinneszellen durch den gleichen Signalweg gesteuert werden. Es gibt jedoch auch Unterschiede zwischen den beiden Ras-Signalwegen: So ist z.B. beim Fadenwurm der Signalstoff, der von der Ankerzelle gebildet wird, kein zellgebundenes, sondern ein lösliches Protein, das zu den benachbarten Vulva-Vorläuferzellen diffundiert. Ein zweiter Unterschied ist, dass in den Vulva-Vorläuferzellen durch den Ras-Signalweg andere Gene aktiviert werden als bei den Augen-Vorläuferzellen der Taufliege.
 

Entwicklungsbiologie – Wie steuern Gene die Entwicklung eines komplexen Organismus?
Von einer einzelnen, undifferenzierten Zelle zu einem vollständigen Lebewesen.
!!! Dieses Dokument stammt aus dem ETH Web-Archiv und wird nicht mehr gepflegt !!!
!!! This document is stored in the ETH Web archive and is no longer maintained !!!