Dokument 1.pdf - OPUS - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen ...

1.5. Ziele des ersten Kapitels der vorliegenden Arbeit
I. 1. Einleitung
Tribolium castaneum etabliert sich gegenwärtig zu einem wichtigen Insekten-
Modell-System der Entwicklungsbiologie. Viele Aspekte der frühen Embryogenese
und Segmentierung sind in den letzten Jahren untersucht worden und zeigten Ähn-
lichkeiten und Unterschiede zu der sehr gut untersuchten Entwicklung von Drosophi-
la auf. Besonders die frühen Prozesse der Embryonalentwicklung scheinen sich
dabei deutlich zu unterscheiden und sind in Tribolium noch wenig verstanden
(Tribolium Genome Sequencing Consortium, 2008).
Ziel dieser Arbeit war, die Tribolium-Orthologen der Drosophila-Gene nanos und
pumilio auf ihre Funktion in der frühen Tribolium-Embryonalentwicklung zu untersu-
chen und so einen Beitrag zur Aufklärung dieser Prozesse zu leisten. In Drosophila
sind NANOS und PUMILIO als Effektoren der Gruppe der maternalen posterioren
Gene für die Ausbildung abdominaler Segmente nötig (Nüsslein-Volhard et al.,
1987).
Im Vergleich mit der Situation in anderen Insektenarten wird die Aufklärung der
Funktion von nanos und pumilio in Tribolium dazu beitragen auch die Evolution der
frühen Insektenembryogenese besser zu verstehen (Peel et al., 2005; Fonseca et al.,
2009; Rosenberg et al., 2009). Besonders interessant ist dies im Zusammenhang mit
der Evolution der unterschiedlichen Entwicklungsmodi der Insekten, dem Kurz- und
dem Langkeim-Typus, für die Tribolium bzw. Drosophila beispielhafte Vertreter
darstellen (Krause, 1939).
Dabei stellt sich die Frage, ob nanos und pumilio auch bei der Kurzkeimembryo-
genese Triboliums eine Rolle für die posteriore Segementierung erfüllen. Mit dem
maternalen Faktor caudal und dem terminalen System sind bereits wesentliche
Einflüsse der posterioren Musterbildung bekannt und es ist zu klären, inwieweit
nanos und pumilio hierbei noch zusätzlich benötigt werden (Copf et al., 2004;
Schoppmeier und Schröder, 2005).
Darüber hinaus ist von Interesse, ob NANOS und PUMILIO in Tribolium durch
translationelle Repression maternaler Faktoren, wie z.B. HUNCHBACK oder
ORTHODENTICLE-1, auf die blastodermale Regionalisierung wirken. Wenn eine
solche zu Drosophila vergleichbare Funktion besteht, bleibt zu klären, ob bzw. wie
diese mit der postblastodermalen abdominalen Segmentierung in Tribolium in Zu-
sammenhang stehen könnte.
39