Identifikation und Charakterisierung von Mutanten der Kopfsegmentierung im Mehlkäfer Tribolium castaneum (Coleoptera)

• Applicant: Professor Dr. Gregor Bucher
• Subject Area: Evolutionary Cell and Developmental Biology (Zoology)
• Term: from 2006 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 27399720

Es ist nicht bekannt, wie der Drosophila-Kopf segmentiert wird. Allerdings weiß man, dass das Prinzip anders sein muss als im Rumpf und dass einige homologe Gene sowohl bei Vertebraten als auch bei Drosophila an der Kopfentwicklung beteiligt sind. Als Modellsystem der Kopfentwicklung ist Drosophila ungeeignet, weil die abgeleitete Morphologie des larvalen Kopfes die Interpretation von Mutationen erschwert. Deshalb wird von uns der Reismehlkäfer Tribolium castaneum als Insekten-Modellsystem für die Kopfentwicklung etabliert. Derzeit ist unser Labor an einem Insertionsmutagenese Screen beteiligt, in dem 20.000 homozygot lethale Linien sowie Enhancer-Trap-Linien identifiziert werden. In dem hier beantragten Projekt sollen alle Insertions-Linien auf Enhancer-Traps oder Phänotypen im Kopf gescreent werden. Die Mutationen werden molekular charakterisiert und der Phänotyp molekular und histologisch untersucht. Die beteiligten Gene und ihre Interaktionen werden analysiert um sie in ein regulatorisches Netzwerk einzuordnen und dieses mit der Situation in Drosophila und Vertebraten zu vergleichen. Zudem sollen zwei Techniken der funktionellen Genanalyse etabliert werden: 1) hitzeschockinduzierte Missexpression von Genen. 2) Die ortsspezifische Integration von Konstrukten an der attP Sequenz mit Hilfe der (C31 Integrase. Da der Mutator des Insertionsmutagenese-Screens die attP Sequenz trägt, kann man dadurch Integrationen aus dem Screen in Werkzeuge umwandeln. So zum Beispiel Enhancer-Trap Linien in Gal4 Treiber-Linien zur ektopischen Expression von Genen. Auch kann die attP Stelle des Mutators zu Rettungsexperimenten genutzt werden. Dieses Projekt kann Gene identifizieren, von denen bisher nicht bekannt war, dass sie an der Kopfentwicklung beteiligt sind.

• DFG Programme: Research Grants