Induktion und Kompartimentierung von Plakoden bei Xenopus
Final Report Abstract
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.
Publications
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