Vergleichende Analyse der molekularen Grundlage der Gliedmaßenentwicklung innerhalb der Articulata

• Antragsteller: Professor Dr. Diethard Tautz
• Fachliche Zuordnung: Evolutionäre Zell- und Entwicklungsbiologie der Tiere
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5335592

• Erstellungsjahr: 2009

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Das Vorhaben stand im Zusammenhang der Hypothese dass die Annelida und Arthropoda Schwestergruppen sein könnten. Daraus hätte man ableiten können, dass auch u.a. die Gliedmassen in beiden Gruppen homologislerbar sein sollten. Allerdings besagte die durch molekulare Phylogenien begründete Ecdysozoa-Hypothese dass sie getrennten Ästen im Stammbaum zuzuordnen sind. Damit wurde die Homologie vieler Gemeinsamkeiten zwischen Annelida und Arthropoda fraglich. Im Rahmen des Projektes sollte daher exemplarisch die Gliedmaßenentwicklung vergleichend untersucht werden, um Homologie oder Konvergenz dieser Strukturen besser begründen zu können. Dazu wurde die Expression von entwicklungsbiologisch relevanten Genen in den Gliedmaßen während der Entwicklung analysiert. Dabei ergab sich jedoch, daß die Expressionsmuster bereits innerhalb der Arthropoda große Variabilität aufweisen. Deshalb wurde im Verlauf des Projekts ein besonderes Augenmerk auf Studien in verschiedenen Arthropodenarten, mit besonderer Berücksichtigung der Spinne Cupiennius salei, gelegt. Es gelang damit wesentliche Fortschritte hinsichtlich der Rekonstruktion eines Grundmusters für die Arthropoda zu rekonstruieren.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Gene expression in spider appendages reveals reversal of exd/hth spatial specificity, altered leg gap gene dynamics, and suggests divergent distal morphogen signaling. Developmental Biology 264, 119-140 (2003)
  Prpic, N.M., Janssen, R., Wigand, B,, Klingler, M., Damen, W.G.M.
  
• The expression of the proximodistal axis patterning genes Distal-less and dachshund in the appendages of Glomeris marginata (Myriapoda: Diplopoda) suggests a special role ofthese genes in patterning the head appendages. Developmental Biology 260, 97-112 (2003)
  Prpic, N.M., Tautz, D.
  
• Expression patterns of leg genes in the mouthparts of the spider Cupiennius salei (Chelicerata: Arachnida). Development Genes and Evolution 214, 296-302 (2004)
  Prpic, N.M., Damen, W.G.M.
  
• Gene expression suggests decoupled dorsal and ventral segmentation in the millipede Glomeris marginata (Myriapoda: Diplopoda). Developmental Biology 268, 89-104 (2004)
  Janssen, R., Prpic, N.M., Damen, W.G.M.
  
• Homologs of wingless and decapentaplegic display a complex and dynamic expression profile during appendage development in the millipede Glomeris marginata (Myriapoda: Diplopoda). Frontiers in Zoology 1:6, 12 pages, "open access" article (2004)
  Prpic, N.M.
  
• A homolog of the hydrolase Notum is expressed during segmentation and appendage formation in the Central-American hunting spider Cupiennius salei. Naturwissenschaften 92, 246-249 (2005)
  Prpic, N.M., Damen, W.G.M.
  
• Cell death during germ band inversion, dorsal closure and nervous system development in the spider Cupiennius salei. Developmental Dynamics 234, 222-228 (2005)
  Prpic, N.M., Damen, W.G.M.
  
• Diversification of nubbin expression patterns in arthropods: data from an additional spider species, Cupiennius salei. Evolution & Development 7, 276-279 (2005)
  Prpic, N.M., Damen, W.G.M.
  
• Duplicated Pax6 genes in Glomeris marginata (Myriapoda: Diplopoda), an arthropod with simple lateral eyes. Zoology 108, 47-53(2005)
  Prpic, N.M.
  
• Evolution of dorsal-ventral axis formation in arthropod appendages: HI 5 and optomotor-blind/bifid-type T-box genes in the millipede Glomeris marginata (Myriapoda: Diplopoda). Evolution & Development 7, 51-57 (2005)
  Prpic, N.M., Janssen, R., Damen, W.G.M., Tautz, D.
  
• A review of the correlation of tergites, sternites, and leg pairs in diplopods. Frontiers in Zoology 3:2, 10 pages, "open access" article (2006)
  Janssen, R., Prpic, N.M., Damen, W.G.M.
  
• Dorso-ventral differences in gene expression in Glomeris marginata Villers, 1789 (Myriapoda: Diplopoda), The Norwegian Journal of Entomology 53, 119-127 (2006)
  Janssen, R., Prpic, N. M., Damen, W.G.M.
  
• Formation of the arthropod labrum by fusion of paired and rotated limb-bud-like primordia. Zoomorphology 125, 147-155 (2006)
  Kimm, M.A., Prpic, N.M.