Musterbildung des Nervensystems in I. pulchra (Acoela)

Viele identische Gene steuern die Entwicklung des Nervensystems von so verschiedenen Tieren wie Fliegen und Mäusen. Die Gestalt dieser Nervensysteme reicht jedoch von einfachen Netzen bis zu Gehirnen mit Nervenstämmen, weshalb die ursprüngliche Form dieses Organes bei "höheren" Tieren (Bilateria) umstritten ist. In dieser Hinsicht sind Untersuchungen zur Entwicklung des Nervensystems in Isodiametra pulchra besonders wertvoll. Diese einfachen Würmer nehmen im Stammbaum des Lebens die Stelle zwischen Cnidariern (Anemonen, Korallen, Quallen)mit einem netzförmigen Nervensystem und den anderen Bilateriern ein und besitzen wahrscheinlich das älteste Gehirn. Im Gegensatz zur Mehrheit der Bilateria, die die Nervenstämme auf die Bauch- beziehungsweise auf die Rückenseite verlagert haben, besitzen sie mehrere um die gesamte Körperlängsachse verteilte Längsnervenstämme. In unserem Projekt werden wir die Musterbildung des Nervensystems entlang der dorsoventralen (Rücken-Bauch) und der mediolateralen Achse untersuchen und hoffen dadurch die Förderung beziehungsweise die Hemmung von Nervenentwicklung durch den BMP-Signalweg und die Verlagerung der Nervenstämme in den anderen Bilateriern besser verstehen zu können. Wir werden eine embryonale EST-Kollektion erstellen, sequenzieren und die projektrelevanten, orthologen Gene identifizieren. Anschliessend werden die räumliche und zeitliche Expression der betreffenden Gene mit Hilfe von In Situ Hybridisierungen bestimmt, gegebenen Falles mit Doppel- oder Mehrfachhybridisierungen. Spezielle Funktionen und Wechselwirkungen werden durch Unterbinden der Genexpression mittels RNA-Interferenz und anschliessender Charakterisierung der Phenotypen, unter anderem durch Antikörperfärbungen, speziell gegen das Nervensystem und die Muskulatur, bestimmt. Die geringe Größe von Isodiamtera pulchra und das umfassende Wissen über ihren Körperbau, in Kombination mit der Möglichkeit die Expression von Genen zu unterbinden, sollte hilfreich sein, die Evolution der Nervensysteme innerhalb der Bilateria zu klären und I. pulchra als Modelorganismus für die Acoela weiterentwickeln zu können, einer Gruppe, die das Potential hat, noch viele Fragen zur Evolution der Tiere zu klären.