Identifizierung und Charakterisierug von basic Helix-Loop-Helix (bHLH)- Transkriptionsfaktoren im Zusammenhang mit dem interstitiellen Stammzell-System des Süßwasserpolypen Hydra

Meine Arbeit befasst sich mit der Superfamilie der basic Helix-Loop-Helix (bHLH)-Transkriptionsfaktoren, im Zusammenhang mit Differenzierungs-mechanismen interstitieller Stammzellen (I-Zellen) im Süßwasserpolypen Hydra. Da bHLH-Dimere konservierte Funktionen bei der Auswahl von Vorläuferzellen und deren Differenzierung und Subspezifizierung zu einzelnen Zelltypen übernehmen, interessierte mich, welche bHLH-Faktoren an der Spezifizierung des I-Zell-Systems beteiligt sind, das in Hydra neben Gameten und Drüsenzellen alle neuronalen Zelltypen hervorbringt. Mein Fokus richtete sich dabei speziell auf die beiden neuronalen Differenzierungswege in Hydra (Nervenzell- und Nematocyten-differenzierungsweg) und die neuronalen bHLH-Familien des Achaete/Scute-Complexes (AS-C) und der Atonal Related Proteine (ARP). Vor dem Hintergrund, dass bislang nur ein AS-C-Homolog (Cnidarian Achaete/Scute-Homolog, Cnash) in Hydra beschrieben werden konnte (Grens et al., 1995) gelang es mir vier ARP- und zwei AS-C-Homolge zu isolieren, von denen das AS-C-Homolog hyLiAS (Hydra Like Achaete/Scute) weiter charakterisiert werden konnte (Stenotelen und Desmonemen). Zusätzlich gelang es LiAS eine Interaktion mit der cytoplasmatischen Hydra Cadherin-Domäne nachzuweisen, wodurch sich eine duale Funktion dieses neuen AS-C-Homologs mit Aufgaben außerhalb des Zellkerns andeutet. Meine Arbeit zeigt, dass bereits in den Anfängen der Nervensystem-Evolution vor etwa 650 Millionen Jahren ein complexes Netzwerk von bHLH-faktoren der AS-C- und ARP-Familie vorlag und unterstreicht den Wert der Cnidarier als Modellorganismen für die Evolution von Differenzierungsmechanismen und Signalwegen.