Genetische Steuerung der Gastrulationsbewegungen im Drosophila Embryo

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Eines der ungeklärten Probleme der Entwicklungsbiologie ist die Frage, wie Transkriptionsfaktoren nach der Determination eines Zellschicksals die morphologische Differenzierung der Zellen steuern. Es ist bisher in keinem Fall geklärt, wie die Kaskade von Transkriptionsfaktoren über die Kontrolle der Expression von Zielgenen und die Aktivität von deren Produkten zu Zellformveränderungen führt. Für die Bildung der Ventralfurche und die Invagination des Mesoderms im Embryo von Drosophila sind zwei Transkriptionsfaktoren, Snail und Twist, essentiell. Die Zielgene von Snail und Twist, deren Produkte die für die Mesoderminvagination verantwortlichen Zellformveränderungen vermitteln, sind (mit einer Ausnahme, fog) nicht bekannt. Wir haben zwei Regionen des Genoms gefunden, in denen Gene liegen müssen, die für diesen Vorgang benötigt werden. Ein Ziel dieses Vorhabens ist die Identifizierung dieser Gene und die Bestimmung ihrer Funktion in der Zelle. Ein weiterer Ansatzpunkt unseres Vorhabens ist ein Ergebnis aus Vorarbeiten, das zeigt, dass die Bildung der Furche zu einem großen Anteil nicht auf einer Aktivierung von Genen im Mesoderm durch Twist, sondern primär auf einer von Snail vermittelten Repression der Transkription beruht. Wir werden in einem genetischen Ansatz die bekannten Gene, die von Snail reprimiert werden, auf ihre Funktion bei der Ventralfurchenbildung untersuchen. Um die komplette genetische Hierarchie der frühen Mesodermdifferenzierung und ¿morphogenese zu etablieren, sollen sämtliche während des Blastodermstadiums durch Snail und Twist regulierten Gene mittels Microarrays bestimmt werden. Neu identifizierte Gene sollen dann hinsichtlich ihrer Position in der regulatorischen Kaskade und ihrer Rolle bei der Mesodermdifferenzierung untersucht werden.