Arthropod phylogeny: Development of the visual system and molecular characterization of neuronal stem cells in representatives of crustacea, hexapoda, "myriapoda" and chelicerata

节肢动物系统发育：甲壳类、六足类、“多足类”和螯肢动物代表的视觉系统发育和神经元干细胞的分子特征

• 批准号: 5349728
• 负责人: Professor Dr. Steffen Harzsch
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe Cytologie und Evolutionsbiologie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2001-12-31 至 2003-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5349728?language=en
• 关键词: Arthropod; phylogeny; Development; visual; system

Die Phylogenie der Arthropoda ist trotz intensiver Arbeiten zu diesem Thema im vergangenen Jahrhundert nach wie vor Gegenstand intensiver Diskussionen. Bereits als sicher vermutete Schwestergruppenverhältnisse wurden kürzlich durch die Befunde der molekularen Phylogenie hinterfragt. Seit einigen Jahren tragen nun Studien aus dem Feld der Neurobiologie und insbesondere der Verknüpfung von Entwicklungs- und Evolutionsbiologie neue Merkmalskomplexe bei, die als Argumente in dieser Debatte genutzt werden können. Dabei wurde deutlich, dass das phylogenetisch auswertbare Wissen auf diesen Feldern noch ausgesprochen lückenhaft ist, sowohl was die Anzahl der untersuchten Taxa als auch der untersuchten Merkmale betrifft. So wurden viele Entwicklungsprozesse wohl bei Vertretern der Hexapoda detailliert analysiert, Vergleichsdaten aus den anderen Gruppen wie Crustacea, "Myriapoda" und Chelicerata fehlen aber. Eine Einbeziehung von möglichst vielen Vergleichsorganismen ist aber als Grundvoraussetzung anzusehen, will man die Diversität und Evolution von verschiedenen Entwicklungsstrategien verstehen. Ziel des beantragten Projektes ist es, beispielhaft zwei Aspekte der Entwicklung des Nervensystem vergleichend in verschiedenen Vertretern der Arthropoda im Hinblick auf die Phylogenie dieser Gruppe zu analysieren. Im ersten Teilprojekt sollen mit Hilfe des Proliferationsmarkers Bromodeoxyuridin und der Analyse von histologischen Dünnschnittserien die Neurogenese und mit Hilfe der Immunhistochemie der Muster von histaminergen Neuronen in visuellen Systemen von Vertretern der Progoneata, Chilopoda, Thysanura und Chelicerata untersucht und mit bereits bekannten Befunden aus Vertretern der Crustacea und der Pterygota verglichen werden. Im zweiten Teilprojekt sollen in zwei Vertretern der Crustacea Orthologe von aus Drosophila melanogaster bereits bekannten proneuralen und Segmentierungs-Genen isoliert (PCR), sequenziert und deren Expression (in-situ-Hybridisierung) in neuronalen Stammzellen in den sich entwickelnden Bauchmarksganglien der Versuchstiere analysiert und mit bekannten Befunden aus den Pterygota verglichen werden.

节肢动物的系统发生学在20世纪初就已成为一个重要的研究课题.由于分子系统发生学研究的失败，德国的一些研究小组开始进行研究。在神经生物学费尔德的一个世纪里，人们一直在讨论新的复杂的发展与进化生物学，这些争论在韦尔登中引起了广泛的关注。在德国，遗传学也是一种新的知识，因此，在其他生物分类中也有类似的分类。因此，在对六足类动物进行详细分析的基础上，我们发现了多种发育过程，并对甲壳类、多足类和螯肢类动物的发育过程进行了比较。一个由多元多样性有机体构成的整体，将使人类的多样性和进化从多元发展战略的角度得以理解。这两个研究项目在节肢动物系统发育研究中具有重要意义。本研究首次应用溴脱氧尿苷对幼体、唇足类、缨尾类和螯肢类脊椎动物进行神经发生的组织学分析和神经组织的免疫组化观察，并从甲壳纲和翼足类韦尔登的脊椎动物系统中发现了其特征。本文报道了两个黑腹果蝇甲壳动物直交系的研究项目，包括神经元分离、基因片段分离（PCR）、基因测序和原位杂交（in-situ-Hybridisierung）等，旨在进一步建立一个完整的分析方法，并从正常翅韦尔登中获得。