L3: Induktion und Neurogenese

Question 1

Neurogenese def

Answer 1

how new neurons are formed/initiating development

Question 2

Wie ensteht neuronales Gewebe?

Answer 2

Beim Embryo (Blastula Stadium = phase of embryo) gibt es 3 vorläufer Geweben: Ektoderm, Mesoderm, Endoderm.

Ekto= Aussen
Meso= Innen
Endo= Innen

Question 3

Was entwickelt sich aus dem Ektoderm?

Answer 3

Epidermis und Nervensystem.

Question 4

Wer sorgt für die Differenzierung der neuronalen Gewebe?

Answer 4

Organizer/Hensen’s node im Mesoderm!!

Question 5

Was entwickelt sich aus dem Mesoderm?

Answer 5

Muskel und Organizer.

Question 6

Endoderm wird zu Epidermis und Nervensystem. Richtig oder Falsch?

Answer 6

Falsch, Endoderm ist nicht relevant für die Generation des Nervensystems!

Question 7

Was passiert bei der Gastrulation?

and after? what does it look like?

Answer 7

Einstülpung (inversion) der Gewebe,
> Mesoderm nach innen zieht.

Nach der Gastrulation
> sind Mesoderm und Endoderm komplett im Innern,
> nur Ektoderm von außen sichtbar.

Question 8

Wo liegt die Organizer Region?

Answer 8

Beim Embryo direkt über Blastoporen Lippe.

aka Hensens node

Question 9

Was geschah beim Transplantations experiment von Mangold und Spemann?

Answer 9

Organizer wurde von Donorembryo in Empfängerembryo ventrale Seite transplantiert, wodurch eine zweite embryonale Achse/axis entstand.

Question 10

Was ist ein Synonym für embryonalen Achse?

Answer 10

Neural Plate.

Question 11

Welche einzige Zelle entwickelt sich bei einer Organizertransplantation aus der Donorzelle in der zweiten embryonalen Achse?

Answer 11

Notochord, die restlichen Zellen entstanden aus dem Empfänger-Gewebe.

notochord = 100% from donor

Question 12

Richtig oder Falsch? Durch Transplantation eines sehr kleinen Stückes eines Embryos kann ein fast perfektes Nervensystem induziert werden.

Answer 12

Richtig.

Question 13

Welche Kriterien muss ein Molekül der Organizerregion erfüllen, damit sie in vivo induziert werden kann?

Answer 13

1. Genügend, um allein neuronales Gewebe zu induzieren.
2. Expression des Moleküls muss in der Organizer-region (Hensen’s node) sein.

Question 14

Welche Moleküle sind für die Induktion von neuronalem Gewebe verantwortlich? Nennen Sie Beispiele.

Answer 14

1. aktivierende Liganden/TGFbeta: Aktivin, BMPs.
2. Rezeptoren/TGF beta Rezeptoren: [zytoplasmatische Thyrosin/Serin Kinase Aktivität. ]
3. Inhibitoren für TGFbeta Liganden: Noggin, Follistatin, Choridin. !!!

Question 15

Für was steht TGF?

Answer 15

Transforming Growth Factor Family.

Question 16

Was machen die TGFbeta Inhibitoren genau und wo befinden sie sich?

Answer 16

Sie werden im Henson’s node produziert und haben ein negatives Signal.
TGF Proteine wie BMPs, welche im Ektoderm (outside) verteilt sind, werden von ihnen neutralisiert.

Question 17

Wie ensteht die Epidermis/Haut?

Answer 17

Extrazelluläres BMP Protein bindet an Rezeptor, wodurch Thr/Ser Aktivität steigt und dadurch werden Epidermiszellen programmiert.
:> activation of TGFbeta rezeptor

Question 18

Wie ensteht das neuronale Gewebe aus den Ektodermzellen?

Answer 18

Inhibitoren wie Choridin/Noggin oder Follistatin binden an BMP und verhindern, dass dieses Protein an einem Rezeptor bindet. Dadurch wird diese Zelle zur Nervenzelle.
Inhibition of TGFbeta Rezeptor !!

Question 19

Was geschieht bei der Neurulation?

Answer 19

Weitere Einstülpung des neuronalen Gewebe!!!
wodurch Nervensystem von der Haut abgetrennt wird und sich nach inneren Seite des Embryos bewegt.

Question 20

Was bedeutet Fate Map?

Answer 20

Ein Experiment, welches zeigt, wie das Nervensystem im Normalfall regionalisiert.
Es wird während des Stadiums der Neuronalplatte gemacht.

Question 21

Wie ist die Anterior-Posterior Teil aufgebaut?

pic on slide 18

Answer 21

1. Prosencephalon (Vorderhirn)
   ├─ Telencephalon (Großhirn)
   └─ Diencephalon (Zwischenhirn)
2. Mesencephalon (Mittelhirn)

– Hindbrain Junction –

3. Rhombencephalon (Rautenhirn)
   └─ Unterteilt in Rhombomere R1–R8 (segmentale Einheiten)
   
   • z. B. R1-R2 → Cerebellum
   • R3–R8 → Hirnnervenkerne, Medulla, Pons = Hindbrain
4. Spinal Cord (Rückenmark)
5. Notochord (nicht Teil des ZNS, sondern darunterliegende Struktur)

Question 22

Was ist die Regionalisierung des Nervensystems?

Answer 22

Patterning durch Signalquellen !! (secreted signals)

Question 23

Welche Signalquellen sind wichtig bei Patterning?
and wo befindet sich

Answer 23

1. Sonic hedgehog (shh), befindet sich in Notochord und Floorplate. !!!!!
2. Wnt1, dorsal in Diencephalon und Mesencephalon.
3. FGF8 von mid-hindbrain Junction.

Question 24

Was bewirken die Signalquellen genau?

Answer 24

Die Signale werden von den NS-Zellen aufgenommen, wodurch sie herausfinden können, wo sie sich befinden.

Question 25

Was macht mid-hindbrain junction genau?

Answer 25

Signalisiert die Trennung zwischen Mesencephalon und Hirnstamm. zwischen M und R

Question 26

Wo spielen Hox-Transkriptionsfaktoren eine Rolle?

Answer 26

Bei Rhombomere, jedes Rhombomer hat einen spezifischen Hox-Code, welcher bei der Genexpression exprimiert wird. it helps them find where they should be

Question 27

Es gibt eine bestimmte Ähnlichkeit bei der Abfolge der Hox-Gene im Genom von verschiedenen Spezien und diese Gene sind konserviert. Richtig oder Falsch?

Answer 27

Richtig. the geneexpression is conserved in evolution for Rhombomeres

Question 28

Zellen exprimieren Transkriptionsfaktoren-Code. Zu was tragen diese bei?

Answer 28

Diese Codes sind Zelloberflächenmoleküle, welche den Zellen der Rhombomere zeigen, wo sie sich befinden. > diff Rhombomeren have diff affinity / celladhesion !

Question 29

Welche Bereiche innerviert das Rückenmark? Rückenmark besitzt diverse Bereiche, welche die Muskulatur innervieren. Welche Bereiche gibt es? and what column?

Answer 29

Thorakaler Bereich: Innervation der axialen Muskulatur. > korperhaltung > MMC for axial muscles Brachialer/Lumbaler Bereich: Innervation der Extremitäten. > req specialised motoneurons > LMC for extremities

Question 30

Wann findet die Dorsal-ventral Musterbildung im NS statt?

Answer 30

Während der Neuralrohbildung der Neurulation. ein Prozess welcher über mehrere Tage zieht.

Question 31

Welche Teile sind wichtig für die Dorsal-ventral Musterbildung?

Answer 31

Neuralplate -> Neuralfalte -> Neuralrohr -> Ruckenmark

Question 32

Welche Moleküle spielen bei der Dorsal-ventralen Musterbildung eine Rolle?

Answer 32

Ventrale Quelle: Sonic Hedgehog (shh). Dorsale Quelle: BMPs. Bei der Entwicklung der Neuralplatte zu Rückenmark, müssen die Signale/Moleküle immer exprimiert werden.

Question 33

Wie wirken die Signalquellen auf Neuralplatte?

Answer 33

wichtig bei der Entwicklung der Neuralplatte. Je geringer die SHH Konzentration, desto dorsaler gelegener die Neuronenart, die gebildet wird.

Question 34

What does only Motoneuronens build?

Answer 34

MN können als einzige die Fortläufer der Wirbelsäule ausbilden au

Question 35

Welche Zelltypen gibt es im Rückenmark und welche Rolle spielen sie bei der Regionalisierung des Rückenmarks?

Answer 35

1. Motorneuronen. 2. 4 Interneurongruppen: V0, V1, V2 und V3. > von diese Zellen Transkriptionfaktoren exprimiert, wodurch die Zellen sich aufteilen

Question 36

Motorneuronen bleiben nur im Rückenmark. Richtig oder Falsch?

Answer 36

Falsch, nur die Interneuronen bleiben im Rückenmark. die MN bewegen sich zu den Mukseln

Question 37

Ist die Notochord genügend für Induktion von Motorneuronen im Rückenmark?

Answer 37

Ja, 1 Notochord -> MN symmetrisch und ventral. 2 Notochord-> 2 MN dorsal mit bestimmten abstand Kein notochord -> keine MN shh experimierts Notochord!!

Question 38

Was ist ein Morphogen?

Answer 38

Diffundierbares Signal, welches in diversen Abständen/Distances von der Signalquelle/Source verschiedene Zelltypen beeinflussen kann. Je weiter das Morphogen von der Signalquelle entfernt ist desto geringe ihre Konzentration. = Anhan der Konzentration wird der Zelltyp besimmt.

Question 39

Welche Rolle spielt SHH bei der Entwicklung der neuronalen Zelltypen im ventralen Rückenmark?

Answer 39

Sie wirkt als Morphogenquelle, wodurch eine bestimmte Konzentration einen bestimmten Zelltyp induzieren kann.

Question 40

Welche Konzentration müssen die einzelnen Zelltypen von Shh haben?

Answer 40

Hohe Konzentration (4 nM) —> ventrale V3 Interneuronen, Geringe Konzentration (3 nM)-> Motorneuronen Noch geringere Konzentration (2 nM)—> V0,V1,V2 Interneuronen

Question 41

Richtig oder Falsch? 1. ventral-dorsal Musterbildung im Gehirn verläuft ähnlich wie im Rückenmark. 2. Gehirn wird eher im späteren Embryoentwicklung regionalisiert.

Answer 41

1. Richtig. 2. Falsch. Genau wie im Rückenmark auch während der früheren Embryoentwicklung

Question 42

Evolutionary conservation von kortikale mappen?

Answer 42

topographie zwischen spiecies konserviert, aber grosse ist verschiedene !

Question 43

Wie sieht die neuronale Migration bei der kortikalen Neurogenese aus?

Answer 43

Bei der kortikalen Neurogenese proliferieren die Neuronen und Glia Progenitoren in Zellteilungszonen (Ventrikuläre Zone). Die postmitotischen Zellen verlassen diese Zone und wandern entlang von radialen Gliazellen in die Preplate (nach aussen) (Die ältesten wandern am wenigsten weit, die jüngsten am weitesten). Die Zellen sind dann in Cortical Plate( CP). Die Intermediate Zone wir von Axonen vom Thalamus und der ersten kortikalen Neuronen gebildet und trennt die ventrikuläre Zone von der Preplate. VZ / IZ / CP

Question 44

Richtig oder Falsch? Generierte Neuronen migrieren entlang radialen Glia-Zellen.

Answer 44

Richtig.

Question 45

Bei der Neural-leiste(Neural crest) kann man eine Migration der Zellen aufweisen. Sie beginnt bei Roofplate dauert sehr lange. Zu was werden diese Neuralleisten Zellen schlussentlich?

Answer 45

1. Sympathische Ganglien. 2. Sensorische Ganglien. 3. Melanozyten.

Question 46

Wie sieht die Migration der Körnerzellen im Cerebellum aus?

Answer 46

Die Zellen migrieren von der äußeren Körnerzellschicht über die Molekularschicht zur inneren Körnerzellschicht. > Nach der Migration bleibt nur noch die innere Körnerschicht übrig, Rest wird abgebaut.