thesis

Die Rolle von Fgfs und Bmps in der frühen Schilddrüsenentwicklung des Zebrafisches

Abstract

Die Schilddrüse ist ein endokrines Organ, das in allen Wirbeltieren vorkommt und das sich aus dem ventralen Bereich des Pharynx entwickelt. Über die Induktionsvorgänge, in dessen Verlauf ein Teil des anterioren Urdarms zur Schilddrüsenanlage spezifiziert wird, ist wenig bekannt. Der klassische Induktionsvorgang beinhaltet die Sekretion eines induzierenden Faktors aus umliegendem Gewebe, das ein kompetentes Gewebe zu einer bestimmten Organanlage spezifiziert. In dieser Arbeit wurde die Rolle des Fgf- und des Bmp-Signalweges in der frühen Schilddrüsenentwicklung des Zebrafisches und eine mögliche Involvierung der beiden Signalwege in der Induktion der Schilddrüsenanlage untersucht. In der embryonal-letalen Zebrafisch-Mutante hands off, die homozygot für das hanS6-Allel ist, ist der Genlokus für den Transkriptionsfaktor Hand2 vollständig deletiert. In früheren Versuchen wurde gezeigt, dass in der hanS6-Mutante die Expression schilddrüsenspezifischer Gene nicht vorhanden ist und daher die Schilddrüse fehlt. Da bereits gezeigt worden ist, dass Hand2 die Expression von Fgfs hochregulieren kann, wurden in dieser Arbeit Fgfs zum Zeitpunkt der Induktion der Schilddrüsenanlage im Bereich des anterioren Endoderms von hanS6-Mutanten ektopisch exprimiert. Die ektopische Exposition der Fgf-Signalmoleküle führt zur Wiederherstellung der Schilddrüsenentwicklung in hanS6-Mutanten. Die ubiquitäre Herrunterregulierung des Fgf-Signalweges durch den Fgf-Blocker SU5402 in Wildtyp-Embryonen führt zum Wegfall der schilddrüsenspezifischen Genexpression und damit zum Eingehen der Schilddrüse. Da die ektopische Exposition der Fgfs in hanS6-Mutanten kein ektopisches Schilddrüsengewebe induziert und die Herrunterregulierung des Fgf-Signalweges auch lange Zeit nach der Induktion der Schilddrüsenanlage zum Wegfall der Schilddrüse führt, ist vermutlich der Fgf-Signalweg für den Erhalt der Schilddrüse und nicht für deren Induktion notwendig. Experimente im Huhn und in der Maus haben gezeigt, dass Bmps die Expression schilddrüsenspezifischer Transkriptionsfaktoren beeinflussen können. Um eine Rolle des Bmp-Signalweges in der Schilddrüsenentwicklung des Zebrafisches zu untersuchen wurde der Ligand Bmp2b, sowie der Bmp-Inhibitor Noggin3 in hitzeschock-indzierbaren transgenen Linien zum Zeitpunkt der Schilddrüseninduktion hochreguliert. Die Überexpression von Bmp2b führt zu einer vergrößerten Schilddrüsenanlage, während die Überexpression von Noggin3 die Schilddrüsenentwicklung inhibiert. Da nach der Schilddrüseninduktion die Bmp2bÜberexpression keinen vergrößernden Effekt auf die Schilddrüse hat, sind vermutlich Bmps an der Induktion der Schilddrüsenanlage beteiligt

    Similar works