%0 Generic
%A Wenzl, Christian
%D 2008
%F heidok:8450
%K Zellularisierung , Furchungskanal , zelluläres Blastoderm , RhoGEF2Drosophila , cellularization , furrow canal formation , cellular blastoderm , RhoGEF2
%R 10.11588/heidok.00008450
%T Molekulare und genetische Analyse der Furchungskanalbildung während der Zellularisierung in Drosophila melanogaster
%U https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/8450/
%X Die Embryonalentwicklung in Drosophila beginnt wie die der meisten Insekten mit einer Serie von schnellen syncytialen Zellkernteilungen, den sogenannten Furchungsteilungen, die ohne Zytokinese im embryonalen Zytoplasma stattfinden. Im Ergebnis dieser Teilungen ordnen sich etwa 6000 Zellkerne regelmäßig in einer Schicht direkt unterhalb der embryonalen Plasmamembran an und bilden so das syncytiale Blastoderm. Nach dem Ende der 13. Teilung beginnt in dem etwa einstündigen Prozess der Zellularisierung die Membran an den Stellen zwischen den Zellkernen einem hexagonalen Muster folgend zu invaginieren. Dabei bilden sich zunächst kleine haarnadelförmige Membranschleifen, die sogenannten Furchungskanäle, die dann ins Innere des Embryos wandern. So werden alle peripheren Zellkerne von Membran umschlossen und es entsteht ein einschichtiges polarisiertes Epithelium, das zelluläre Blastoderm. Die Initiation der Zellularisierung nach dem Austritt aus Mitose 13 wird sowohl von zygotischen als auch von maternalen Genen kontrolliert. Dabei spielen insbesondere Faktoren des Zytoskeletts wie f-Aktin und Mikrotubuli sowie endo-und exozytotische Prozesse eine zentrale Rolle.  Mit Hilfe von fluoreszenzmarkierten Markerproteinen konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, daß die Bildung des Furchungskanals in zwei Phasen abläuft. Zunächst beginnt die Membran nur wenige Minuten nach dem Austritt aus der Telophase von Mitose 13 kleine lokale Einstülpungen zu bilden, die durch die Anreicherung des Transmembranproteins E-cadherin-GFP im Bereich zwischen benachbarten Zellkernen sichtbar werden. In Phase 2 werden schließlich Faktoren wie RhoGEF2 und f-Aktin rekrutiert, die die eingewanderten Membranstrukturen stabilisieren. Dabei wird Phase 1 durch die Aktivität von Komponenten des Recycling Endosoms wie Rab11 und Nuf beeinflußt, während Mutationen in RhoGEF2, dia, nullo, dah und abl eher Phase 2 betreffen. Die Analyse von Doppelmutanten ergab, daß RhoGEF2 und nullo ähnlich wie abl und nullo in jeweils redundanter Weise an der Bildung des Furchungskanals beteiligt sind. Es wird zudem nachgewiesen, daß die Positionen in der Membran, an denen sich Furchungskanäle bilden, vermutlich nicht durch die Lage der mitotischen Pseudocleavagefurchen sondern vielmehr durch eine organisierende Aktivität der Zentrosomen unter Beteiligung der von ihnen ausgehenden Mikrotubuli bestimmt werden. RhoGEF2 ist ein GTP-Austauschfaktor der am Furchungskanal lokalisiert, wo er in Abhängigkeit von Rho1 die Aktivität des Formins Dia und somit die Organisation von f-Aktin kontrolliert. Um die Mechanismen dieser lokalen Rho-Aktivierung besser zu verstehen, wurde die PDZ-Domäne als der Teil des Proteins identifiziert, der die Lokalisation des Proteins vermittelt. So war es möglich physikalische Interaktionspartner zu isolieren, von denen einige auf eine mögliche Rolle bei der Lokalisation von RhoGEF2 untersucht wurden.