Identifizierung und Charakterisierung regulatorischer Signalwege in der Herzentwicklung von Drosophila

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Herzentwicklung ist durch koordinierte Interaktionen mehrerer Signalwege, die ein komplexes Netzwerk von herzspezifischen Transkriptionsfaktoren regulieren, gekennzeichnet. Decapentaplegic und Wingless (Mitglieder der TGF-ß bzw. Wnt Familie von Wachstumsfaktoren) sind für die Herzentwicklung in Drosophila essentiell. In Vertebraten können Wnt Proteine unterschiedliche Signalwege aktivieren. Nicht-kanonische, ß-Catenin unabhängige Wnt Signalwege können durch Ca2+-abhängige Proteine (CamKII, PKC), sowie durch JNK, TAK-1 und Nemo-like Kinase vermittelt werden. Die durch ein Wnt Signal aktivierten Mediatoren PKC und JNK sind für die Herzentwicklung in Xenopus notwendig. Die Relevanz nicht-kanonischer Wnt Signalwege in der Herzentwicklung von Drosophila wurde noch nicht untersucht. Hier soll die Rolle von DWnt-4, JNK, TAK-1 und Nemo während der Spezifizierung von mesodermalen Herzvorläuferzellen, sowie ihrer anschliessenden Differenzierung in unterschiedliche Herz-Zelltypen untersucht werden. Zusätzlich werden Effekte dieser Faktoren auf morphogenetische Prozesse in der Herzentwicklung analysiert. Die neue kardiogene Rolle des Transkriptionsfaktors Islet/Tailup wird charakterisiert und in den Zusammenhang von Wnt und Dpp initiierter Signalwege in der Herzentwicklung gebracht. Drosophila melanogaster eignet sich hervorragend, um komplexe genetische Netzwerke zu entschlüsseln. Die Ergebnisse tragen zur Vertiefung unseres Verständnisses regulatorischer Signalwege in der Bestimmung des Entwicklungsschicksals einer Zelle bei.