Kein Folientitel

Grundpraktikum
Entwicklungs- und Zellbiologie
63211
Praktikumsteil
Entwicklungsbiologie der Tiere
Versuchsübersicht
Experiment A:
Vergleich der Embryonalanlage und des
Segmentierungsmodus verschiedener Insektenembryonen
Experiment C:
Auswirkungen von Entwicklungsmutanten auf die
Embryonalentwicklung von Drosophila melanogaster
A:
Auswertung des Vergleichs von fixierten
fuchsingefärbten Tribolium castaneum und
Drosophila melanogaster Embryonen (Protokoll 2.3.)
2.3. Aufgabenstellung zu Experiment A
Versuchen Sie, die unten beschriebenen Stadien
wiederzufinden, und versuchen Sie dabei jeweils, die
folgenden Strukturen zu erkennen:
Kopflappen, Antennen, gnathale Segmente mit
Mundwerkzeugen, thorakale Segmente,
10 abdominale Segmente; Wachstumszone,
Amnium, Serosa, Amnioserosa,
vordere Darmanlage, hintere Darmanlage;
Vitellophagen (einzelne Zellen im Dotter),
ZNS.
Beantworten Sie die folgenden Fragen zu Experiment A:
a) Welche Embryonen (Drosophila oder Tribolium)
zeigen getrenntes Amnion und Serosa?
b) Welche Embryonen (Drosophila oder Tribolium)
zeigen eine Amnioserosa?
Wie verlor Drosophila ihre extraembryonale Hüllen?
van der Zee et
al., Current
Biology 15,
624-636
(2005).
amnioserosa
ähnlich zu
Drosophila
Drosophila
Tribolium
Æ vielleicht genügte eine Mutation!!
van der Zee et
al., Current
Biology 15,
624-636
(2005).
kann aus
diesem
Kopf etwas
werden?
Tribolium
ja! alle entwickeln wt-Kutikulas, 2/3 davon schlüpfen und pflanzen sich fort
Æ frappierende Fähigkeit zur Selbstregulation!!
Beantworten Sie die folgenden Fragen zu Experiment A:
c) Welche Embryonen (Drosophila oder Tribolium) können
der Kurz-Keim-Entwicklung zugeordnet werden?
d) Welche Embryonen (Drosophila oder Tribolium) können
der Lang-Keim-Entwicklung zugeordnet werden?
Kurz-Keim
Lang-Keim
e) Welche Embryonen (Drosophila oder Tribolium) zeigen
eine Wachstumszone mit sekundärer Segmentierung?
Versuchsübersicht
Experiment A:
Vergleich der Embryonalanlage und des
Segmentierungsmodus verschiedener Insektenembryonen
Experiment B:
Lebendbeobachtung der Entwicklung von Fliegen- und
Froschembryonen
Experiment C:
Auswirkungen von Entwicklungsmutanten auf die
Embryonalentwicklung von Drosophila melanogaster
Experiment D:
Gesteuerte Genexpression und "Enhancer Trapping"
Anlagenplan / Schicksalskarte
Embryonalentwicklung von Drosophila
synzytiales
Blastoderm
KeimstreifAusstreckung
KeimstreifRückzug
Drosophila Larve
Genetik der Entwicklungsbiologie
• Systematische Mutagenisierung und Durchmusterung von
Fliegenembryonen
• Entdeckung der zygotischen
Segmentierungsgene:
Lückengene (Gap-Gene)
Paar-Regel-Gene
Segmentpolaritätsgene
führen zur Metamerisierung des Embryos
Segmentierungsgene
4.3. Aufgabenstellung zu Experiment C
c) Ordnen Sie die fünf zygotischen Segmentierungsmutationen
jeweils einer der verschiedenen Segmentierungs-Genklassen zu.
Welche Segmente bzw. Segmentteile sind betroffen?
Lückengene:
Segmentpolaritätsgene:
hunchback
wingless
knirps
engrailed
patched
Paar-Regel-Gene:
naked
fushi tarazu
even skipped
odd skipped
paired
Homöotische Selektorgene:
Ultrabithorax
J
Wildtyp
Phänotyp: A2-A6 fehlen, fusioniert A1-A7
Klasse: Gap
Mutation in Gen: knirps, kni
K
Wildtyp
Phänotyp: T1-T3, A8 fehlen
Klasse: Gap
Mutation in Gen: huchback, hb
F
Wildtyp
Phänotyp: T2, A1, A3, A5, A7 fehlen
Klasse: Paar-Regel, jedoch auch Segment-Polarität
Mutation in Gen: odd skipped, odd
G
Wildtyp
Phänotyp: T1, T3, A2, A4, A6, A8 fehlen
Klasse: Paar-Regel
Mutation in Gen: even skipped, eve
H
Wildtyp
Phänotyp: T2, A1, A3, A5, A7 fehlen
Klasse: Paar-Regel
Mutation in Gen: fushi tarazu, ftz
Y
Wildtyp
Phänotyp: T1, T3, A2, A4, A6, A8 fehlen
Klasse: Paar-Regel
Mutation in Gen: hairy, h
C
Wildtyp
Phänotyp: Nackte Kutikula reduziert, fusionierte
Zähnchenbänder
Klasse: Segment-Polarität
Mutation in Gen: engrailed, en
X
Wildtyp
Phänotyp: Nackte Kutikula reduziert, fusionierte
Zähnchenbänder
Klasse: Segment-Polarität
Mutation in Gen: hedgehog, hh
D
Wildtyp
Phänotyp: Nackte Kutikula reduziert, fusionierte
Zähnchenbänder
Klasse: Segment-Polarität
Mutation in Gen: wingless, wg
B
Wildtyp
Phänotyp: Anteriore Zähnchenbänder Spiegelbild-Duplikation
Klasse: Segment-Polarität
Mutation in Gen: patched, ptc
L
Wildtyp
Phänotyp: A1 transformiert in thorakales Segment
Klasse: Homöotische Transformation
Mutation in Gen: Ultra-Bitorax, Ubx
4.3. Aufgabenstellung zu Experiment C
c) Ordnen Sie die fünf zygotischen Segmentierungsmutationen
jeweils einer der verschiedenen Segmentierungs-Genklassen zu.
Welche Segmente bzw. Segmentteile sind betroffen?
Segmentpolaritätsgene:
Lückengene:
hunchback
K
wingless
D
knirps
J
engrailed
C
patched
B
naked
A
Paar-Regel-Gene:
fushi tarazu
H
even skipped
G
odd skipped
F
paired
E
Homöotische Selektorgene:
Ultrabithorax
L
4.3. Aufgabenstellung zu Experiment C
a) Zu wie viel Prozent treten in den Präparationen die mutanten
Phänotypen auf?
Entwicklungsgenetik
• Systematische Mutagenisierung und
Durchmusterung von Fliegenembryonen
• Entdeckung sogenannter Eipolaritätsgene:
auch Koordinatengene genannt
Maternaleffektgene
Effekt tritt auf bei Nachkommen von
homozygoten Müttern
4.3. Aufgabenstellung zu Experiment C
b) Ordnen Sie die Maternaleffektmutation einem der verschiedenen
maternalen Systeme zu.
posterior:
anterior:
nanos
bicoid
(ca, roe)
bicoid
(roe, Sb+)
(P[mini-w], Sb+)
oskar
dorsoventral:
terminal:
torso (cn, bw,
dorsal
Cy+)
trunk (cn, bw,
Cy+)
Toll
(cn, sca, Cy+)
(ca, Sb+)
spätzle
R, S, T
Wildtyp
Phänotyp: Kopf, Torax, anteriores Abdomen fehlen
Klasse: maternal, anterior-posteriores System
Mutation in Gen: bicoid, bcd
U
Wildtyp
Phänotyp: Abdomen und posteriore Strukturen fehlen
Klasse: maternal, anterior-posteriores System
Mutation in Gen: nannos, nos
Q
Wildtyp
Phänotyp: Alle ventralen Strukturen fehlen
Klasse: maternal, dorso-ventrales System
Mutation in Gen: dorsal, dl
N
Wildtyp
Phänotyp: Terminale und posteriore Strukturen fehlen
Klasse: maternal, terminales System
Mutation in Gen: torso, tor und staufen, stau
O
Wildtyp
Phänotyp: Terminale Strukturen fehlen
Klasse: maternal, terminales System
Mutation in Gen: trunk, trk
4.3. Aufgabenstellung zu Experiment C
b) Ordnen Sie die Maternaleffektmutation einem der verschiedenen
maternalen Systeme zu.
posterior:
anterior:
bicoid
bicoid
R
nanos
S T
oskar
(ca, roe)
(P[mini-w], Sb+)
U
W
(roe, Sb+)
dorsoventral:
terminal:
torso (cn, bw,
dorsal
Cy+)
trunk (cn, bw, Cy+)
N
Toll
O
spätzle
(cn, sca, Cy+)
(ca, Sb+)
Q
P
V
4.3. Aufgabenstellung zu Experiment C
a) Zu wie viel Prozent treten in den Präparationen die mutanten
Phänotypen auf?
und fertig !!!!!!!!!!!!!!