Untersuchungen zur Entwicklung der Laterallinie beim Zebrabärbling Danio rerio

Groth, Anne (2002). Untersuchungen zur Entwicklung der Laterallinie beim Zebrabärbling Danio rerio. PhD thesis, Universität zu Köln. Open Access

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Abstract

Die posteriore Rumpflinie des Seitenliniensystems im Zebrafisch besteht im frühen Embryonalstadium aus einer geringen Anzahl von Sinnesorganen, die entlang der Flanken des Tieres in regelmäßigen Abständen positioniert liegen. Untersuchungen an Amphibien und verschiedenen Fischspezies haben übereinstimmend ergeben, dass die frühen Sinnesorgane aus einem entlang der Rumpfmittellinie wandernden Primordium entstehen, das seinen Ursprung im Plakodengewebe des Kopfektoderms hat. Eine transgenen Linie (H2A/F.Z:GFP) ermöglichte eine detaillierte und anschauliche Darstellung des sehr dynamischen Prozesses auf zellulärer Ebene, der zur Bildung der primären Sinnesorgane führt. Weiterführende Untersuchungen konzentrierten sich auf den Ausbau des frühen embryonalen Systems zur postembryonalen Laterallinie. Es konnte gezeigt werden, dass in jungen Larvenstadien die Anzahl der Sinnesorgane schnell zunimmt und sekundäre Neuromasten in einem von anterior nach posterior gerichteten Prozess zu der bestehenden Linie addiert werden. Mit Hilfe der gleichen Beobachtungstechnik wurde ein weiteres Primordium identifiziert und charakterisiert, das sekundäre Neuromasten in die Zwischenräume der primären Sinnesorgane ablegt. Die Verdopplung primärer und sekundärer Neuromasten scheint ebenfalls an der Bildung neuer Sinnesorgane innerhalb der untersuchten Rumpflinie beteiligt zu sein. Zellmarkierungsexperimente mit dem Fluoreszenzvitalfarbstoff RDA sollten Aufschluss über die ontogenetische Herkunft beider Primordien und der Beteiligung unterschiedlicher Zelltypen an der Bildung der Laterallinie geben. Zellen des Primordiums konnten drei unterschiedliche Zelltypen hervorbringen: Haarsinneszellen und Stützzellen der Neuromasten sowie Schwann-Zellen, ein Gliazelltyp, der die Myelinscheiden des posterioren Lateralliniennervs bildet. Die Untersuchungen legten nahe, dass Haar- und Stützzellen der Neuromasten aus gemeinsamen Vorläuferzellen hervorgehen, Gliazellen des Seitenliniensystems dagegen aus eigenen Vorläuferzellen gebildet werden. Der Ursprung des Primordiums konnte innerhalb der postotischen Plakode lokalisiert werden, die vermutlich auch die Vorläuferzellen des zweiten Primordiums umfasst. Weiterhin werfen die gewonnen Daten die Frage auf, ob Neuralleistenzellen ebenfalls an der Bildung von Schwann-Zellen beteiligt sind.

Item Type:

Thesis (PhD thesis)

Translated abstract:

Abstract

Language

The main trunk line of the zebrafish embryonic posterior lateral line system is comprised of a small number of single sense organs that are arranged in a defined pattern on the surface of the body. Earlier investigations on amphibians and several fish species agree in their observations, that a migrating primordium gives rise to the primary neuromasts of the body line. Its origin lies in the head placodes and moves along each flank of the fish towards the tip of the tail. With the help of the H2A/F.Z:GFP transgenic line, we could demonstrate the dynamic processes which lead to the establishment of the embryonic lateral line system on a cellular level. DASPEI vital stainings allowed us to observe the generation of additional sense organs in between the primary neuromasts. Furthermore, we could identify and characterize a second primordium that gives rise to the secondary neuromasts in H2A/F.Z:GFP larvae. Additional organs apparently evolve through duplications of already existing neuromasts. Cell labelling experiments were performed to clarify the origin of both primordia and to detect a possible clonal relationship between different cell types within the lateral line. This revealed that the primordium generates three specific cell types: sensory haircells and supporting cells of the neuromasts and Schwann cells, glia cells which lie close to the lateral line nerve and produce myelin sheets. The data suggest that hair and supporting cells develop from a common progenitor, while glia cells seem to emerge from a separate cell line. The question of the involvement of neural crest cells in the generation of Schwann cells, however, remains unclear. The origin of the first primordium lies within a defined region of the postotic ectoderm and may also comprise the progenitor cells of the second primordium.

English

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