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FÖRDERUNG DES WISSENSCHAFTLICHEN NACHWUCHSES


Abb. 4: Kultivierung animaler Kappen auf Lipid-Membranen. Nach 2 h Kultur von induzierten (tBR,
XFz7) animalen Kappen auf 0% Xcadll-Membranen (a-b) und nach 48 h Kultur (c-d). Aufnahmen im
Durchlicht (a, c) und GFP-Filter (b, d). Die Zellen wandern in Richtung der Gewebegrenze und migrie-
ren aus dem Gewebe heraus, e) Schema der Zellpolarität: apikal-basal (schwarzer Pfeil) von nicht indu-
zierten Zellen gegenüber Front-Schwanz-Polarität bei Wanderungsbewegungen der NLZ. f) Animale
Kappe mit Expression eines NLZ-spezifischen Slug-GFP-Reporters nach 29 h Kultur auf 14% Xcadll-
Membranen. Das Gewebe wurde induziert mit tBR und XFz7.

Mathematische Modellierung und Analyse von Wnt-induziertem Symmetriebruch
in Cnidarien
Trotz der morphologischen Einfachheit und des epithelialen Bauplans von Cnidarien
sind bereits alle wesentlichen Genfamilien für die Musterbildung und Zelldifferen-
zierung bei den Cnidaria vertreten und die genomische und molekulare Komplexität
derTiere ist vergleichbar mit der von Vertebraten. Morphogene, wie Wnt-Moleküle,
werden lokal in einer bestimmten Geweberegion produziert und verteilen sich von
ihrer Quelle aus in einem graduierten Konzentrationsprofil, wodurch das Morpho-
genmodell ein quantitatives Konzept ist. Wir erwarten, dass das paradigmatische
Modell eines Symmetriebruchs bei der Knospung von Hydra essentielle Einsichten
in die Etablierung der Körperachse in der Evolution des Bauplans der Bilateria lie-
fern wird. Eine Funktion furWnt bei der Musterbildung der Achse in Hydra wurde
mit Hilfe pharmakologischer Methoden grundsätzlich bewiesen.
Wir untersuchen hier, ob und wie ein graduiertes Wnt-Signal während der
Morphogenese der Knospenbildung (5a-c) quantitativ in Veränderungen der Zell-
polarisierung transformiert wird. Der Reizschwellenwert, die Größe und Form des
Wnt-Morphogengradienten während der Morphogenese sind bisher jedoch unbe-
kannt. Unter Anwendung von in silico Methoden, haben wir bekannte Hauptkom-
ponenten der apikalen, baso-lateralen und planaren Polaritätsmaschinerie in den
Genomen von Hydra und Nematostella identifizieren können. Wir zeigen auch mit
molekularen Methoden, dass die Epithelien hoch organisiert und auf subzellulärem
Niveau in distinkte apikale und baso-laterale Domänen unterteilt sind. DesWeiteren