L4: Axogenese und Pathfinding Flashcards
(26 cards)
Was ist der Wachstumskegel (Growthcone)
Der Fühler des Axons, er bestimmt wo das Axon wachst,
Wachstumskegel hat an Entscheidungspunkten(Verzweigung/branch points) viele Filopodien,
Wachstumskegel in der Wachstumsphase(Autobahn) sind meist klein und haben wenige Filopodien. Sie wachsen demnach kontinuierlich in einer Richtung.
Richtig oder Falsch
Richtig
Filopodia = sensory “fingers” that explore surroundings.
More filopodia = more exploration → needed when making choices.
Fewer filopodia = less exploration → when the route is straightforward.
Welche Substanz spielt bei der Wachstumskegel eine Rolle und wie kann sie nachgewiesen werden?
1.Calcium,
> Hohe Calciumkonzentration im Zentrum des Wachstumskegel,
> Konzentration nimmt nach FIlopodien ab, sie steuert die Entwicklung des Kegels.
- Durch Kalziumindikatoren farbe, verschiedene Konzentrationn erkennbar
Wachstumskegel wird in 2 Bereiche unterteil. Nenne die?
Mikrotubili: hohe Konzentration im Zentrum, Stabiler Teil des Axons
Aktin: Filopodien, dyanimsche Struktur
Es gibt 2 Modelle, die erklären wie die Axon ihre Zielgebiete erreichen( Axon Pathfinding).
Nenne und erkläre die ?
- Stereotropismus von Paul weiss:
> Grossteil der Wegfindung = Zufall,
> Axon und Zielgewebe passen sich (adapt to each other) durch elektrisch aktivitat - Chemoaffinität von Roger Sperry:
> Nervenzellen können nach der Geburt nur bestimmte chemische Signale erkennen, welche sie zum Zielgebiet führt—> Axone sind für spezifische Zielgebiete bestimmt!!!
> nicht zufall
Retino-tektale Projektionen
precise, inverted spatial pattern:
Anterior/Nasal retina → posterior tectum
Posterior/Temporal retina → anterior tectum
Dorsale Seite der Auge → Ventrale Seite des Tektums und umgekehrt
> finden den weg zu ihrem ziel auch nach misplazieruing :>
proven in froggie exp
Bei der Axonalen Wegfindung der embryonalen Wachstumskegel spielen 2 Signale eine wichtige Rolle. Diese können den wachstums lenken/Direct
Diffusible Singale: Chemoattraktion und Chemorepulsion
gebundene Signale: Kontaktattraktion und Konktaktrepulsion
Erklären sie die beiden Mechanimsen, die es bei einem gebundenen Signal gibt.
+ signal examples
> Zell-Zell/Zellmatrixkontakt ist hier essentiell
beide Wirkt auf kurze Distanz
- Kontakt-Attraktion:
> bewegt sich zu/entlang
> Cadherine oder CAMs als Signale verwendet - Kontakt-inhibition:
> bewegt sich weg
> signal: Ephrine
Erklären sie die beiden Mechanismen, die es bei diffusible Signale gibt?
> diffundierbare, sekretiertes Protein; Axone erkennen ein Gradient mit diesen Proteine
Beide Wirken auf grösseren Distanz,
signal in der Umgebung der Axone von den Zellen abgegeben werden.
Chemoattraktion:
> Protein: Netrin.
Chemorepulsion:
> Protein: Semaphorine!! BMP, Slits,
Richtig oder Falsch?
Axonale Pathfinding kann man in Vitro untersuchen.
Bei einem Versuch mit Polyornithin stelle man fest, dass die Axone um diese Molekülblättchen wachsen und diese respektieren.
Richtig
> Polyornithin req
Nennen sie die Oberflächenmoleküle fur zelladhaeson (zell-zellkontakt)
Cadherine:
> Kalzium abhängige Zelladhäsionsmolekül.
> Beim Kontakt beider Zelle muss das Molekül bei beiden oberflache exprimiert sein (homophil)
CAM`s:
> Kalzium unabhängige Zelladhäsionsmoleküle,
> besitzen Immunoglobin ähnliche und Fibronektin typ 3 Domäne.
Was sind die Kommisurale Axone
Diese kreuzen einmal die Mittellinie des Nervensystems
Wie erreichen kommisurale Axone im Rückenmark ihre Zielgebiete?
Zellkörper sitzt im dorsalen Rückenmark:
1. Axone werden von der Dachplatte/Roof plate weg projiziert
2. Axone werden weiter ventral Richtung Bodenplatte/Floorplate projiziert
> attracted
3. Überqueren/kreuzen die Mittellinie
4. Drehung/Turning richtung rostral(Gehirn), danach projektion entlang der Bodenplatte.
> repelled
In einem Assay hat man den chemotropen charakter der Bodenplatte getestet. Was war der Resultat?
Die Floorplate(Bodenplatte) beeinflusst das gerichtete Auswachsen (directional outgrowth) von kommissuralen Axonen.
> Netrin also has this quality
Welches Molekül der Floorplate ist für die Anziehung/Attraction der kommisurale Axone verwantwrotlich?
Netrin
> Sie wird in der Floorplate exprimiert und sorgen für die Anziehung der Axone richtung ventrales Rückenmark.
Welcher Rezeptor bindet an Netrin?
DCC, er befindet sich auf den Filopodien, Axone bewegen sich zu der Bodenplatte, da dort die Konzentration des Netrins am höchsten ist. —-> Chemo-Attraktion
Richtig oder Falsch?
Wenn im Körper entweder Netrin oder DCC fehlen, kommt es zu Defekte im Auswachsen kommisunaler Axone
Richtig
Netrin kann auf gewisse Neuronen auch repulsiv wirken?
Auf welche
Auf trochleare Motorneuronen,
> Im Gegensatz zu den kommisuralen Neuronen exprimieren sie neben DCC auch Unc-5H !
> Da hier noch ein Rezeptor vorhanden ist, wirkt Netrin repulsiv—> Axone wachsen von der Quelle weg,
Die Netrin Signalkaskade ist evolutionär nicht konserviert—> Die Signalkaskade ist bei verschiedenen Tieren unterschiedlich
Richtig oder Falsch
Falsch, sie sind evolutionär konserviert, Die Signalkaskade(Ligand Rezeptor) ist bei diversen Tieren recht ähnlich
Auch bei der Chemorepulsion gibt es Moleküle/Liganden die dieses Mechanismus signalisieren. Nennen sie diese?
Ligand: Semasphorine
> in sekretierte und membrangebundene Form vorkommen kann
Rezeptor: Neuropiline/Plexine,
> die auf Zielzellen exprimiert sind.
= Wackstumkegel-kollaps !
Kontakt-inhibtion
Nenne den beteiligten Ligand und seinen Rezeptor:
Ligand: Ephrin A subfamilie,
> Membran gebunden. Dadurch ist ein direkter Kontakt essentiell.
Rezeptor: Eph A subfamili:
Wichtig: Alle A-Ephrine können mit allen A-Eph Rezeptoren interagieren
B-Ephrin?
fast alle B-ephrine konnen mit allen B-Eph-R interagieren
> auch schwache interaktion mit A-Eph
Bei der Untersuchung in Vitro, wo man sehen wollte, ob posteriore Tektum repulsiv für temporlae retinale Axone ist, hat man Temporale und Nasale Retinalzellen projiziert. Definieren sie
Nasale/A Retinalzellen: unterscheiden sich nicht zwischen anterioren und posterioren Tektum
Temporal/P Retinalzellen: wachsren nur auf anterioren Tektum-membran
> repulsed by the other by Eph
Die Rolle von der Ephrin/Eph INTERAKTION im Retino-tektalen System
Temporal retinal axons have high EphA receptor levels.
Posterior tectum expresses high ephrin-A levels.
Ephrin-A/EphA interaction causes repulsion of temporal axons from posterior tectum.
As a result, temporal axons project only to the anterior tectum.
Nasal retinal axons have low EphA receptor levels.
Nasal axons are not repelled and can grow into both anterior and posterior tectum.
