Montag A: Kollektion und Fixierung (Protokolle 1.2., 1.3., 1.4.) von Tribolium castaneum und Drosophila melanogaster Embryonen A: Fuchsin-Färbung (Protokoll 2.2.) der Tribolium castaneum und Drosophila melanogaster Embryonen C: Ansatz der Drosophila melanogaster Segmentierungsmutanten für die Kutikulapräparation (Protokoll 4.2.) Entwicklungsgenetik • Systematische Mutagenisierung und Durchmusterung von Fliegenembryonen 2 Embryonalentwicklung von Drosophila synzytiales Blastoderm KeimstreifAusstreckung KeimstreifRückzug 2 2 Anlagenplan / Schicksalskarte 2 Drosophila Larve 2 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” 2 Zufallsmutagenese • Physikalische Mutagene: Strahlungen • Chemische Mutagene: basenverändernde Chemikalien • Biologische Mutagene: Insertionsmutagenese mit Transposons 2 Entwicklungsgenetik • Systematische Mutagenisierung und Durchmusterung von Fliegenembryonen • Entdeckung sogenannter Eipolaritätsgene: auch Koordinatengene genannt Maternaleffektgene Effekt tritt auf bei Nachkommen von homozygoten Müttern 2 2 Genetik der Entwicklungsbiologie • Systematische Mutagenisierung und Durchmusterung von Fliegenembryonen • Entdeckung der zygotischen Segmentierungsgene: - Lückengene (Gap-Gene) - Paar-Regel-Gene - Segmentpolaritätsgene 2 Segmentierungsgene 2 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 2 Hierarchische Segmentierungsgen Kaskade • Metamerisierung des Embryos 2 Genetik der Entwicklungsbiologie • Systematische Mutagenisierung und Durchmusterung von Fliegenembryonen • Entdeckung der Homöotischen Selektorgene führen zur Segmentspezifizierung 2 Homöotische Auswahl-Gene Mutationen in diesen Genen führen zu homöotischen Transformationen Segmente werden in „falschen“ Qualitäten ausgebildet 2 Homöotische Transformationen Antennapedia 2 Homöotische Transformationen Antennapedia 2 Homöotische Transformationen Ultrabithorax 2 Metamerisierung Segment Spezifizierung: Regionalisierung 2 Montag A: Kollektion und Fixierung (Protokolle 1.2., 1.3., 1.4.) von Tribolium castaneum und Drosophila melanogaster Embryonen A: Fuchsin-Färbung (Protokoll 2.2.) der Tribolium castaneum und Drosophila melanogaster Embryonen C: Ansatz der Drosophila melanogaster Segmentierungsmutanten für die Kutikulapräparation (Protokoll 4.2.) Unterschiedliches Kreuzungsschema für zygotische und maternale Gene! Montag A: Kollektion und Fixierung (Protokolle 1.2., 1.3., 1.4.) von Tribolium castaneum und Drosophila melanogaster Embryonen A: Fuchsin-Färbung (Protokoll 2.2.) der Tribolium castaneum und Drosophila melanogaster Embryonen C: Ansatz der Drosophila melanogaster Segmentierungsmutanten für die Kutikulapräparation (Protokoll 4.2.) D: Ansatz der Kreuzungen für die GAL4/UAS getriebene lacZ-Reportergenexpression (Protokoll 5.2.) Transposition durch Schneiden und Einfügen (Cut-and-Paste-Mechanism) 2 Reportergene zeigen an, wann und wo in der Zelle ein Gen exprimiert wird 2 Reportergene dienen der Analyse cis-regulatorischer DNA-Elemente 2 Modularer Aufbau der Kontrollregion: eve-Streifen2-Modul 2 Kontrollierte Fehlexpression von Genen GAL4 / UAS 2 Kontrollierte Fehlexpression von Genen GAL4 / UAS 2 Pax6-Expression löst Augenentwicklung aus 2 Imaginalscheiben und adulte Körperstrukturen 2 Pax6 (ey)-Expression löst Augenentwicklung aus 2 Pax6 (ey)-Expression löst Augenentwicklung aus 2 Zufallsmutagenese • Physikalische Mutagene: Strahlungen • Chemische Mutagene: basenverändernde Chemikalien • Biologische Mutagene: Insertionsmutagenese mit Transposons 2 Transposition durch Scheiden und Einfügen (Cut-and-Paste-Mechanism) 2 Enhancer-Trap als Werkzeug für die gezielte Genexpression Larvale Enhancer-Traps Embryonale Enhancer Traps Montag A: Kollektion und Fixierung (Protokolle 1.2., 1.3., 1.4.) von Tribolium castaneum und Drosophila melanogaster Embryonen A: Fuchsin-Färbung (Protokoll 2.2.) der Tribolium castaneum und Drosophila melanogaster Embryonen C: Ansatz der Drosophila melanogaster Segmentierungsmutanten für die Kutikulapräparation (Protokoll 4.2.) D: Ansatz der Kreuzungen für die GAL4/UAS getriebene lacZ-Reportergenexpression (Protokoll 5.2.)