Induktion und Kompartimentierung von Plakoden bei Xenopus
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Aus nur zwei embryonalen Geweben - der Neuralleiste und den kranialen Plakoden - entwickelt sich ein Großteil der evolutionär neu entstandenen Strukturen des Wirbeltierkopfes (z.B. Kopfskelett und kraniale Sinensorgane). In den letzten Jahren wurde zunehmend deutlich, dass die verschiedenen Plakoden aus einer gemeinsamen Vorläuferregion (panplakodales Primordium) entstehen, die unmittelbar an das Ursprungsgebiet der Neuralleiste angrenzt. Bisher war allerdings unklar, ob Neuralleiste und panplakodales Primordium ihrerseits aus einem gemeinsamen Vorläufer entstehen, wann es zur räumlichen Trennung des Schicksals von Neuralleiste und panplakodalem Primordium kommt und wann und aus welchen Abschnitten des panplakodalen Primordiums sich die verschiedenen Plakoden ausbilden. In unserem jetzt abgeschlossenen Forschungsprojekt zur Plakodenentwicklung beim Krallenfrosch Xenopus konnten wir folgende wichtigen Einblicke in diese Fragen gewinnen, die für unser Verständnis der Frühentwicklung des Wirbeltierkopfes von fundamentaler Bedeutung sind. Erstens konnten wir zeigen, dass Plakoden und Neuralleiste in verschiedenen ektodermalen Territorien - nicht-neuralem bzw. neuralem Ektoderm - induziert werden, die sich durch ihre Kompetenz unterscheiden, und somit nicht aus einer gemeinsamen Vorläuferregion hervorgehen. Wir konnten darüberhinaus zeigen, dass die ektodermalen Kompetenzunterschiede während der Gastrulation etabliert werden und dass GATA2 und Dlx3 eine zentrale Rolle bei der Vermittlung nicht-neuraler Kompetenz spielen. Zweitens konnten wir die embryonalen Ursprungsorte der verschiedenen Plakoden durch Erstellung von Schicksalskarten bestimmen. Und drittens konnten wir durch Zeitrafferaufnahmen von Zellbewegungen im Ektoderm klären, dass gerichtete Zellbewegungen bei der Abgrenzung individueller Plakoden aus dem panplakodalen Primordium eine höchstens marginale Rolle spielen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2007): How old genes make a new head: Redeployment of Six and Eya genes during the evolution of vertebrate cranial placodes. Integr. Comp. Biol. 47, 343-359
Schlosser, G.
- (2008): Do vertebrate neural crest and cranial placodes have a common evolutionary origin? Bioessays 30, 659-672
Schlosser, G.
- (2008): Origin and compartmentalization of placodes in Xenopus laevis revealed by fate map analysis. 12th International Xenopus Conference, Leiwen, 8.- 12.9.2008
Pieper, M. und G. Schlosser
- (2008): Origin and compartmentalization of placodes in Xenopus laevis revealed by fate map analysis. 2nd Münster Graduate School Meeting: Molecular Cell Dynamics. Münster, 2.- 4.4.2008
Pieper, M. und G. Schlosser
- (2008): Regulation of neurogenesis by Eya1 and Six1 in Xenopus, 12th International Xenopus Conference, Leiwen, 8.-12.9.2008
Schlosser, G., D. Völker, A. Stammler, S. Brugmann, M.W. Klymkowsky und S.A. Moody
- (2009): A fatemap of placodes in Xenopus laevis. 16th International Society of Developmental Biologists Congress, Edinburgh, 6.-10.9.2009. Mech. Dev. 126, Suppl., S. 312-313
Pieper, M. und G. Schlosser
- (2009): Induction of cranial placodes: The role of ectodermal competence. 16th International Society of Developmental Biologists Congress, Edinburgh, 6.-10.9.2009. Mech. Dev. 126, Suppl., S107-S108
Schlosser, G., K. Ahrens und M. Pieper
- (2010): Making senses: Development of vertebrate cranial placodes. Int. Rev. Cell Mol. Biol. 283C:129-234
Schlosser, G.
