Universität zu Köln

Baer, Magdalena (2006). A genetic screen for novel genes involved in tracheal development in Drosophila melanogaster. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Many animal organs are built of ramified tubular epithelial structures. How they form and what controls branching events, direction of growth and tube size are important questions for understanding branch morphogenesis. The Drosophila tracheal (respiratory) system is an excellent model to investigate this process. Extensive studies on tracheal development in the last years resulted in revealing mechanisms involved in tube formation. However there are still many open questions, especially concerning late events of tracheal morphogenesis, such as branching of terminal cells during the larval life. Thus we performed a genetic mosaic screen to identified new genes involved in tracheal development. As a screening tool the MARCM system was applied and mutant lines were examined in third instar larvae. Out of 4779 analysed lines 344 showed phenotypes different from the wild type. These lines were classified into five general phenotypic classes: A - no mutant clones, B - low number of mutant clonal cells, C - small mutant clonal cells, D - dorsal trunk defects, E - terminal branching defects. Three phenotypic groups were characterised in more detail - one from class D, showing dorsal trunk bendings and consisting of eight alleles (D1), and two from class E, showing defects in formation of lumen in terminal cells (E2 and E3), both consist of two alleles. The phenotypes in groups D1 and E3 were mapped to the genomic region of ~190kb and ~160kb respectively. Although none of the mutations have been mapped to individual genes and no mechanisms explaining different phenotypes could be proposed, the screen provided collection of mutants, whose analysis will help in better understanding of cellular processes of tracheal development.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated abstract:	Abstract Language Viele tierische Organe sind aus Netzwerken verzweigter epithelialer Röhren (Tubuli) aufgebaut. Wie diese entstehen und welcher Kontrolle die Bildung von Verzweigungen, deren gerichtetes Wachstum sowie die Größe der entstehenden Röhren unterliegen, sind wichtige Fragen zum Verständnis der Morphogenese dieser Strukturen. Das Atmungssystem (Tracheensystem) von Drosophila bietet ein gutes Modellsystem, um diese Prozesse zu untersuchen. Umfangreiche Studien zur Entwicklung des Tracheensystems in den letzten Jahren haben viel zu unserem Verständnis der Mechanismen, die der Tubusformation zugrunde liegen, beigetragen. Allerdings sind noch immer viele Fragen offen, insbesondere bezüglich der späteren Prozesse der Tracheenentwicklung, wie zum Beispiel die Verzweigung der terminalen Zellen während des Larvenstadiums. Wir führten einen genetischen Mosaik-Screen durch, um neue Gene zu identifizieren, die an der Tracheenentwicklung beteiligt sind. Das MARCM System wurde für den Screen verwendet; die mutanten Linien im dritten Larvenstadium untersucht. 344 von insgesamt 4779 untersuchten Linien zeigten Phänotypen, die sich vom Wildtyp unterschieden. Diese Linien wurden in 5 generelle phänotypische Klassen unterteilt: A - keine mutanten Klone, B - geringe Anzahl mutanter klonaler Zellen, C - mutante klonale Zellen mit kleiner Zellgröße, D - Defekte im Dorsalstamm (dorsal trunk), E - Defekte in der Verzweigung der terminalen Zellen. Drei phänotypische Gruppen wurden detaillierter analysiert - eine der Klasse D, die Krümmungen des Dorsalstamms aufwies und aus 8 Allelen bestand (D1), sowie zwei der Klasse E, die Defekte in der Lumenbildung in den terminalen Zellen aufwiesen (E2 und E3), beide mit jeweils zwei Allelen. Die Phänotypen der Gruppen D1 und E3 wurden der genomischen Region von ~190 kb resp. ~160 kb zugeordnet. Obwohl keine der Mutationen individuellen Genen zugewiesen werden konnte und keine Modelle aufgestellt werden konnten, um die unterschiedlichen Phänotypen zu erklären, stellt der Screen dennoch eine Sammlung von Mutanten zur Verfügung, deren Analyse dazu beitragen wird, die der Tracheenentwicklung zugrunde liegenden zellulären Prozesse besser zu verstehen. German
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Baer, Magdalena magda.baer@uni-koeln.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-20415
Date:	2006
Language:	English
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Biology > Institute for Genetics
Subjects:	Life sciences
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Drosophila, trachea, screen English
Date of oral exam:	14 February 2007
Referee:	Name Academic Title Leptin, Maria Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/2041