Dokument: Charakterisierung der Funktion des Zinkfinger-Transkriptionsfaktors Cst während der Musterbildung im dorsalen Neuralrohr

Titel:	Charakterisierung der Funktion des Zinkfinger-Transkriptionsfaktors Cst während der Musterbildung im dorsalen Neuralrohr
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=8447
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20080714-134330-9
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Dr. Koch, Silke [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 10,83 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 11.07.2008 / geändert 11.07.2008
Beitragende:	Prof. Dr. Rüther, Ulrich [Gutachter] Dr. Theil, Thomas [Gutachter]
Stichwörter:	Castor, Cst, Musterbildung, dorsales Neuralrohr, proneurale Gene
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	ZUSAMMENFASSUNG Das leistungsfähige Zentralnervensystem eines adulten Organismus ist das Ergebnis präzise koordinierter Prozesse, die gewährleisten, dass im Verlauf der Neurogenese zeitgerecht eine Vielzahl unterschiedlicher Neuronen in genauer Anzahl und an definierter Position entstehen. Es ist ein Ziel der Entwicklungsbiologie, die molekularen Mechanismen der Musterbildung aufzuklären und zu erfassen, welche Faktoren daran beteiligt sind. Während der dorso-ventralen Musterbildung im Neuralrohr von Vertebraten steuert die Dachplatte als ein übergeordnetes Signalzentrum über mehrere Signaltransduktionswege die Expression verschiedener Faktoren, die das Proliferations- und Differenzierungsverhalten von Vorläuferzellen regulieren und die Spezifizierung von Neuronen zu bestimmten neuronalen Subtypen beeinflussen. Der Zinkfinger-Transkriptionsfaktor Cst wird evolutionär konserviert während der Neurogenese im Neuralrohr von Mäuse- und Hühnerembryonen in Zellen der dorsalen Vorläuferpopulationen dP1-dP3 sowie im lateralen und ventralen Bereich des Neuralrohres in jüngst gebildeten Neuronen exprimiert. Die Analyse von Verlustmutanten der Maus in Kombination mit Überexpressionsstudien in Hühnerembryonen hat ergeben, dass die Expression von Cst im dorsalen Neuralrohr durch die Bmp-vermittelte Signaltransduktion der Dachplatte gesteuert wird. Experimente zur Untersuchung der Funktion von Cst haben gezeigt, dass die ektopische Expression von Cst im Neuralrohr dazu führt, dass neuronale Vorläuferzellen frühzeitig die Proliferation abschließen, mit der Differenzierung beginnen und von der ventrikulären in die Mantelzone migrieren. Die Ergebnisse dieser Studien weisen darauf hin, dass der von Cst ausgelöste, differenzierungsfördernde Mechanismus nicht in das bekannte Netzwerk proneuraler Genaktivität eingreift, sondern legen nahe, dass Cst parallel dazu den Austritt der Vorläuferzellen aus dem Zellzyklus vermittelt und Differenzierung initiiert. Darüber hinaus konnte in dieser Arbeit aufgezeigt werden, dass Cst als Kofaktor auch an der Determinierung eines neuronalen Subtyps beteiligt ist und spezifisch mit dem proneuralen bHLH-Faktor Math1 bei der Bildung von dI1-Interneuronen kooperiert. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit ermöglichen, den Zinkfinger-Transkriptionsfaktor Cst in das komplexe Netzwerk der Musterbildung im Neuralrohr einzuordnen. Cst stellt einen von der Dachplatte gesteuerten Mediator dar, durch dessen Eigenschaften das Gleichgewicht zwischen Proliferation und Differenzierung in Vorläuferzellen beeinflußt und darüber hinaus spezifisch mit Programmen zur Determination neuronaler Subtypen kombiniert wird. SUMMARY The efficient central nervous system of an adult organism is the result of precisely coordinated processes, which ensure that during neurogenesis a wide range of different neurons develop in proper numbers at the appropriate time and location. It is an intention of developmental biology research to elucidate the molecular mechanisms of pattern formation and to ascertain which factors are involved in these processes. During dorsal-ventral patterning in the vertebrate neural tube the roof plate controls as a main signalling centre several signal transduction pathways and regulates the expression of different factors. These factors direct proliferation and differentiation processes in progenitor cells and contribute to the specification of neurons to distinct neuronal subtypes. The zinc finger transcription factor Cst is expressed evolutionary conserved during vertebrate neurogenesis in murine and chicken embryos. Within the developing neural tube Cst is expressed in cells of the dorsal progenitor populations dP1-dP3 as well as in newly generated neurons in lateral and ventral domains of the neural tube. The analysis of mouse knockout mutants in combination with overexpression studies in chicken embryos have shown that Cst expression in the dorsal neural tube is regulated by Bmp signalling from the roof plate. Experiments to examine the function of Cst demonstrate that after the ectopic expression of Cst in the neural tube neuronal progenitor cells stop proliferation prematurely, start to differentiate and migrate out of the ventricular into the mantle zone. The results of further studies indicate that Cst promotes neuronal differentiation independently of proneural gene function. Instead of interfering with the know network of proneural activity Cst mediates in parallel that progenitor cells withdraw from the cell cycle and initiate differentiation. In addition this work reveals that Cst is also involved in the determination of a neuronal subtype as a co-factor and specifically cooperates together with the proneural bHLH factor Math1 in the generation of dI1 interneurons. Together these data allow integrating Cst into the complex network of pattern formation in the neural tube. Cst is a mediator controlled by the roof plate that affect the balance between proliferation and differentiation and further combine these processes specifically with programs for neuronal subtype determination.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie » Entwicklungs- und Molekularbiologie der Tiere
Dokument erstellt am:	11.07.2008
Dateien geändert am:	11.07.2008
Promotionsantrag am:	30.05.2008
Datum der Promotion:	03.07.2008