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Zusammenfassung
Zusammenfassung
Tribolium castaneum ist ein herausragendes Modellsystem der vergleichenden
Entwicklungsbiologie (EvoDevo) und entwickelt sich seit der Sequenzierung seines
Genoms zum wichtigen Forschungsobjekt unterschiedlicher Zweige der Insektenbio-
logie. Dies wurde unter anderem durch die Nutzbarkeit einer systemischen RNA-
Interferenzantwort zur einfachen Analyse von Genfunktionen möglich.
Im ersten Kapitel dieser Arbeit verwendete ich diese Methoden, um die Rolle von
nanos und pumilio, in Drosophila beides Gene der posterioren Gruppe, für die frühe
embryonale Musterbildung in Tribolium zu untersuchen. Im zweiten Kapitel stelle ich
die Entwicklung und Erprobung einer Methode vor, die RNAi für einen genomweiten
Screening-Ansatz zur Identifizierung neuer Entwicklungsgene nutzt.
Die antero-posteriore Regionalisierung des Langkeim-Embryos von Drosophila
melanogaster wird durch lokalisierte Polaritätsfaktoren initiiert. Daran ist der von
posterior nach anterior verlaufende NANOS-Gradient beteiligt, der gemeinsam mit
PUMILIO wesentlich für die Ausbildung abdominaler Segmentanlagen ist. Um he-
rauszufinden inwieweit diese Zusammenhänge auch in Kurzkeim-Insekten konser-
viert sind, habe ich die Rolle von nanos und pumilio in Tribolium untersucht. Ich
konnte zeigen, dass beide Gene tatsächlich auch in Tribolium eine Rolle für die
abdominale Segmentierung spielen. Allerdings ist dies offenbar nicht auf eine Funkti-
on innerhalb der blastodermalen Regionalisierung, sondern vielmehr auf eine Inter-
aktion mit dem terminalen System zurückzuführen. Außerdem konnte ich einen
Effekt von nanos und pumilio auf die Bildung anteriorer Segmente nachweisen.
Dieser unerwartete Einfluss auf die Musterbildung innerhalb der Kopfanlage scheint
durch eine Beteiligung an der Regulation anteriorer Gap-Gen-Domänen vermittelt zu
werden. Die Aufgaben der Tribolium-Orthologen zu nanos und pumilio unterscheiden
sich somit von ihrer Rolle in Drosophila, was vermutlich auf die speziellen Erforder-
nisse der Kurzkeim-Entwicklung zurückzuführen ist.
Der Kandidaten-Gen-Ansatz, der im ersten Teil dieser Arbeit verfolgt wurde und
während der letzten zehn Jahre äußerst erfolgreich war, stößt bei der detaillierten
Analyse vieler Prozesse der Tribolium-Biologie an immanente Grenzen. Um diese zu
überwinden und Tribolium als Modellsystem weiter zu etablieren, haben deutsche
Tribolium-Wissenschaftler einen genomweiten RNAi-Screen auf den Weg gebracht:
iBeetle. Im zweiten Teil dieser Arbeit stelle ich die Entwicklung eines Konzepts zur
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