Universität zu Köln

Kowatschew, Daniel ORCID: 0000-0001-7967-4013 (2021). Common principles of olfactory coding across olfactory receptor families and species. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Beside vision and hearing, the chemoreception is one of the important senses for organisms in an aquatic environment. To detect food, predators or sexual partners a broad variation of different receptors in the nose of an animal is needed. Therefore, coding strategy of the olfactory receptors is the formation of spatial distribution patterns in order to maintain their continued function in the event of damage to the epithelium. This work focused on the visualization of individual receptors and receptor families of different aquatic animals in the olfactory epithelium and for this, among other things, expression and spatial distribution were investigated. Here it could be shown, that the recently discovered adenosine receptor A2c is expressed in the eel, carp and claw frog in a sparse and distributed pattern within their olfactory epithelium similar to the pattern observed for zebrafish. A sharp contrast is formed by the expression of A2c in lamprey, because of A2c-expressing cells forming a contiguous domain directly adjacent to the sensory region. In addition it was shown, that this expression is consistent, with the expression in neuronal progenitor cells. It could be that A2c switched the function during evolution in the lineage of vertebrates. Also for the first time, the expression pattern of three of six possible V1R receptors, and the absence of two possible V1R and two V2R receptors in adult Lampetra fluviatilis was demonstrated. It was shown that the three V1Rs form different expression zones, when looking at the height in the lamella. Here we also completed a project to investigate the spatial distribution of the complete V1R-related Oras receptor family in zebrafish. It was shown, that each of the ora genes had its own expression zone.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated abstract:	Abstract Language Neben dem Sehen und Hören ist die Chemorezeption einer der wichtigsten Sinne für Organismen in Gewässern. Um Nahrung, Raubtiere oder Sexualpartner zu erkennen, ist eine breite Variation verschiedener Rezeptoren in der Nase des Tieres erforderlich. Die Kodierungsstrategie der Geruchsrezeptoren ist die Bildung räumlicher Verteilungsmuster, um ihre Funktion im Falle einer Schädigung des Epithels aufrechtzuerhalten. Diese Arbeit konzentrierte sich auf die Visualisierung einzelner Rezeptoren und Rezeptorfamilien verschiedener Wassertiere im Riechepithel und untersuchte unter anderem deren Expression und räumliche Verteilung. Hier konnte gezeigt werden, dass der kürzlich entdeckte Adenosinrezeptor A2c in Aal, Karpfen und Klauenfrosch in einem spärlich verteilten Muster innerhalb ihres Riechepithels exprimiert wird, welches auch für Zebrafische beobachtet wurde. Ein scharfer Kontrast dazu, ist das Expressionsmuster von A2c im Neunauge, da die A2c-positiven Zellen dort eine zusammenhängende Domäne direkt neben der sensorischen Region bilden. Zusätzlich aufgezeigt wurde, dass die Lokalisation der A2c Rezeptoren mit der Expressionsregion von neuronalen Vorläuferzellen übereinstimmt. Deshalb könnte es sein, dass A2c die Funktion während der Evolution in der Linie der Wirbeltiere wechselte. Des Weiteren konnte hier das Expressionsmuster von drei möglichen V1R-Rezeptoren und das Fehlen dieses bei zwei möglichen V1R- und zwei V2R-Rezeptoren bei adulten Neunaugen bestätigt werden. Bei der Untersuchung der Höhe in der Lamelle, wurde beobachtet, dass die drei V1Rs verschiedene Expressionszonen bilden. Zusätzlich konnte ein Projekt welches die Untersuchung der räumlichen Verteilung der gesamten V1R-verbundenen Ora Familie im Zebrafisch beinhaltete abgeschlossen werden und dabei gezeigt werden, dass jedes ora-Gen eine eigene Expressionszone besitzt. German
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Kowatschew, Daniel Daniel.Kowatschew@gmx.de orcid.org/0000-0001-7967-4013 UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-458248
Date:	2021
Language:	English
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Biology > Institute for Genetics
Subjects:	Natural sciences and mathematics Life sciences
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language olfaction English lamprey English adenosine receptor A2c and V1Rs English
Date of oral exam:	19 February 2021
Referee:	Name Academic Title Korsching, Sigrun Prof. Dr. Hofmann, Kay Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/45824