Entwicklungsbiologie 4 Entwicklungsbiologie 04 Sigrid Hoyer-Fender Abteilung Entwicklungsbiologie 1
Induktion 2
Induktion Hans Spemann und Hilde Mangold, 1924. 3
Induktion Hans Spemann und Hilde Mangold, 1924: Organisator 4
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Hans Spemann Nobelpreis 1935 für Physiologie oder Medizin Entwicklungsmechanik Für die Entdeckung von geheimen Kräften, welche die frühe Entwicklung des fertilisierten Eies regulieren 6
Induktion in der Amphibienentwicklung 7
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Induktion bei der Gliedmaßenentwicklung 10
Mosaik und Regulation 11
Theodor Boveri: Gradiententheorie Schichtung und Konzentrationsgefälle im Spulwurmei 12
Der embryologische Ursprung der Gen-Theorie: Was kontrolliert die Entwicklung bzw. Vererbung? Thomas Hunt Morgan: (1866 1945) Cytoplasma (bis 1910) Edward Beecher Wilson: (1856 1939) 13 Nukleus (Chromosomentheorie)
Nettie Stevens 1861 1912 1905: Chromosomengebundene Vererbung des Geschlechts 14
Sven Hörstadius: Gradienten im Seeigelkeim 15
Frühe Embryonalentwicklung beim Seeigel 16
Sven Hörstadius: Gradienten im Seeigelkeim 17
Sven Hörstadius: Gradienten im Seeigelkeim Intranukleäres ß-Catenin + ß-Catenin!!! 18
Lewis Wolpert, 1978 Zellschicksal nicht festgelegt Das Tricolore - Modell 19
Kurze Pause! Bitte diskutieren Sie in dieser Zeit folgende Fragen: Was ist ein Morphogen? Was bedeutet Positionsinformation? Was ist eine Schwellenkonzentration? Was versteht man unter Tricolore-Modell? 20
Methoden der experimentellen Embryologie Defekt-Experiment Isolations-Experiment 21
Methoden der experimentellen Embryologie Defekt-Experiment Isolationsexperiment Rekombinations-Experiment Transplantations-Experiment 22
Der embryologische Ursprung der Gen-Theorie: Was kontrolliert Entwicklung bzw. Vererbung? Thomas Hunt Morgan: (1866 1945) Cytoplasma (bis 1910) Edward Beecher Wilson: (1856 1939) Nukleus (Chromosomentheorie) Nettie Stevens (1861-1912): Chromosomengebundene Vererbung des Geschlechts (1905) Theodor Boveri (1862-1915): Wechselwirkung zwischen Cytoplasma und Kern; Chromosomentheorie der Vererbung 23
Der embryologische Ursprung der Gen-Theorie: Thomas Hunt Morgan: - Co-Segregation von Augenfarbe, Körperfarbe, Flügelform und Geschlechtsbestimmung mit dem X-Chromosom - By this I mean that during segregation certain factors are more likely to remain together than to separate not because of any attraction between them, but because they lie near together on the same chromosome - sex-limited inheritance is explicable on the assumption that one of the material factors of a sex-limited character is carried by the same chromosome that carries the material factor femaleness 24
Theodor Boveri: Grundkonzept der Differentiellen Genexpression 25
Alfred Kühn: Genwirkketten 1885-1968 Vererbungsforschung und Entwicklungsphysiologie: Beginn der biochemischen und molekularen Entwicklungsbiologie 26
Alfred Kühn: Ein Gen Ein Enzym Tätig in Göttingen von 1920 1937 (Lehrstuhl für Zoologie) 1933 Doktorarbeit von Ernst Caspari Parallel zu Boris Ephrussi, sowie Beadle und Tatum: Ein Gen Ein Enzym Hypothese 1941 Über eine Genwirkkette der Pigmentbildung bei Insekten : Zwei-Ketten Modell der Genaktivität - Gen-Aktivitäts-Kette - Substrat-Kette 27
Differentielle Genexpression Wolfgang Beermann (1921-2000) 28
Nachweis der differentiellen Genexpression 29
Differentielle Genexpression 30
Differentielle Genexpression 31
Moderne Modellorganismen 32
Genetische Modellorganismen 33
Modellorganismus Drosophila melanogaster 34
Lebenszyklus Shockwave: Life Cycle 35
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Nobelpreis 1995 für Physiologie oder Medizin Edward B. Lewis Christiane Nüsslein-Volhard Eric F. Wieschaus Für ihre Entdeckungen in Bezug auf die genetische Kontrolle der frühen Embryonalentwicklung 37
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Der morphogenetische Gradient von BICOID 40
Drosophila Larve 41
Lückengene (Gap-Gene) Fehlen mehrerer zusammenhängender Segmente Expression in einem weiten Bereich des Embryos hunchback / Krüppel 42
Paar-Regel-Gene Fehlen jedes zweiten Segmentäquivalents Expression in sich wiederholenden Streifen 43
Segmentpolaritätsgene Fehlen eines Teilbereichs jeden Segments, wird durch den verbleibenden spiegelbildlich ersetzt. Expression in einem Teilbereich jeden Segments. 44
Genetik der Entwicklungsbiologie 45
Homöotische Transformationen Antennapedia Ultrabithorax 46
Expression der homöotischen Selektorgene 47
Homöotische Selektorgene und ihre Funktion blieben im Laufe der Evolution weitgehend unverändert 48