W7 Prac questions Flashcards
Nüsslein-Volhard und Wieschaus haben in einem enormen Screen Musterbildungsmutanten in Drosophila isoliert. Wie war es möglich, diese Embryoletalmutanten von anderen, z.B. solchen mit Mutationen in ‚house keeping’ Genen, zu unterscheiden?
Die geniale Idee hinter dem Screen war, dass Musterbildungsmutanten zwar ein abnormales Segmentationsmuster bilden, aber sonst alle zellulären Funktionen normal sein sollten. Das heisst, dass man für einen frühen Defekt in der
Musterbildung nach viel später (nämlich im 1. Larvenstadium) screenen kann. Gene, welche für das Überleben der Zelle essentiell sind, würden vorher sterben, während Musterbildungsmutanten eine Epidermis differenzieren und kutikuläre Strukturen bilden, diese aber in einem abnormalen Muster
Das Gapgen hunchback ist ein Zielgen von bicoid. Wie könnten Sie mit Hilfe von
transgenen Fliegen nachweisen, dass bicoid ein Morphogen ist?
Ein Morphogen sollte bei einer bestimmten Konzentration einen gewissen Effekt
haben und bei einer anderen Konzentration einen anderen. Durch Manipulation der
bicoid Konzentration sollte sich also das Verhalten von hunchback ändern. Wenn
z.B. zusätzliche bicoid Kopien (Transgene) in der Mutter vorhanden sind, wird der
bicoid Gradient steiler und der Schwellenwert für hunchback Aktivierung wird weiter posterior erreicht. Mit weniger Bicoid (z.B. in Eiern einer bicoid heterozygoten Mutter) wird der Gradient flacher und der Schwellenwert wird weiter
anterior (als im Wildtyp) erreicht
Wenn Sie in der Entwicklung bestimmte Zellen markieren, z.B. in der Flügelscheibe
von Drosophila oder den Blütenprimordien von Arabidopsis, können Sie das
Schicksal der Nachkommen dieser Zellen studieren. Im Flügel werden Sie Sektoren
finden, welche die Grenze zwischen anteriorem und posteriorem Flügel nicht
überschreiten während in Blüten die Sektorgrenzen oft mehrere Organe betreffen. Wie erklären Sie sich diese Beobachtungen?
Die Zellen im Drosophila Flügel berücksichtigen Kompartimentsgrenzen, die nicht ‚überschritten’ werden. In Pflanzen gibt es keine Kompartimente, und die Zellen
sind in ihren Zellschicksal nicht starr festgelegt. Also können sie an der Ausbildung unterschiedlicher Organe teilnehmen. Trotzdem gibt es eine bestimmte (oft hohe) Wahrscheinlichkeit, dass eine bestimmte Zelle später an einem gewissen Organ teilnimmt (probabilistische ‚fate map’ vs. determinierte ‚fate map’).
Mutanten, welche die Segmentpolaritätsgene engrailed und wingless betreffen, haben ähnliche Phänotypen, obschon sie nicht in den selben Zellen exprimiert sind. Wie erklären Sie sich dies?
engrailed und wingless regulieren sich gegenseitig. In einer wingless Mutante wird
engrailed nicht mehr aktiviert und umgekehrt. Da diese Gene in benachbarten Zellen
exprimiert werden, muss diese Regulation indirekt, über einen Signaltransduktionsweg, passieren.
Sie finden eine Drosophila Mutante mit homeotischen Transformationen.
Genetisches Kartieren zeigt Ihnen, dass die Mutation keines der homeotischen Gene
im bithorax oder Antennapedia Komplex betrifft. Um was für einen Mutantentyp
könnte es sich handeln und wie würden Sie Ihre Hypothese experimentell testen?
Das es sich nicht um eine homeotisches Gen handelt, die Mutanten aber homeotische Transformationen zeigen, könnte es sich um einen Regulator der homeotischen Gene handeln, z.B. einen Repressor oder Aktivator. Das Fehlen eines solchen Regulators
hätte die Misexpression oder Absenz der homeotischen Gene zur Folge und dadurch
homeotische Transformationen. Man könnte die Expression von homeotischen Genen in dieser Mutante überprüfen, z.B. durch in situ Hybridisierung.
