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Experimentelle Studie zur Dokumentation des Ablaufs der okzipitalen und zervikalen Somitenreifung beim Hühnerembryo

Maschner, Anja


Originalveröffentlichung: (2010) Giessen : VVB Laufersweiler
pdf-Format: Dokument 1.pdf (9.984 KB)

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für Veterinär-Anatomie, -Histologie, und -Embryologie
Fachgebiet: Veterinärmedizin
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Zeitschrift, Serie: Edition scientifique
ISBN / ISSN: 978-3-8359-5610-0
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 19.07.2010
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 06.09.2010
Kurzfassung auf Deutsch: In den Untersuchungen wurde die Somitenreifung und Kompartimentierung der okzipitalen und
zervikalen Somiten untersucht. Beim Hühnerembryo werden die Somiten 1-5 als okzipitale und die
Somiten 5-19 als zervikale Somiten festgelegt.
Es wurden befruchtete Hühnereier 23 bis 55 Stunden bebrütet und Embryonen der Stadien HH 7 (1
Somitenpaar) bis HH 15 (25 Somitenpaare) isoliert. Ein Teil der Embryonen wurde in Kunstharz
eingebettet und 0,75mym dünn sagittal oder transversal geschnitten, anschließend lichtmikroskopisch
untersucht und fotografiert.
Der andere Teil der Embryonen wurde In-situ-Hybridisierungen zur Darstellung der Expression der
Gene Pax1, als Marker für das Sklerotom und MyoD, als Marker für das Myotom unterzogen. Diese
Embryonen wurden in Agar eingebettet und 35μm dünn transversal geschnitten anschließend auch
lichtmikroskopisch untersucht und fotografiert.
Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:
Bis zum Stadium HH 9 mit 7 Somiten sind alle Somiten epithelial.
Im Stadium HH 10 mit 9 Somiten ist der synchrone Beginn sklerotomaler Differenzierung, also der
Pax1 Expression in den Somiten V-IX, den 5 ältesten Somiten, zu beobachten.
Die Anzahl der epithelialen Somiten, also ohne Pax1-Expression steigt über die Stadien HH 10 bis
HH 13 von 4 auf 7 Somiten an. Vom Stadium HH 13 auf HH 14 fällt die Anzahl der epithelialen
Somiten von 7 auf 3 Somiten und bleibt im Stadium HH 15 bei 3 Somiten.
Im Stadium HH 13 mit 19 Somiten ist die erste Expression von MyoD zu beobachten. Sie tritt in
den Somiten VII bis XIX, den 13 ältesten Somiten synchron auf. Im Stadium HH 14 mit 22 Somiten
tritt MyoD Expression in den Somiten IV bis XXII, im Stadium HH 15 mit 25 Somiten in den
Somiten IV bis XXV auf.
Diese Ergebnisse zeigen, daß der Zeitpunkt des epithelio-mesenchymalen Übergangs der
okzipitalen und zervikalen Somiten von dem der thorakalen und lumbalen Somiten abweicht.
Außerdem wird gezeigt, dass die Kompartimentierung der okzipitalen und zervikalen Somiten nicht
in einzelnen Somiten, sondern über mehrere Somiten synchron beginnt.
Bisher lag keine systematische Beschreibung vor, die molekulare Marker mit einbezog, um die
Entwicklung der okzipitalen und zervikalen Somiten zu verfolgen. Diese deskriptive Arbeit legt
damit eine wichtige Grundlage für weitere experimentelle Studien zur Somitenentwicklung in
dieser Region.
Kurzfassung auf Englisch: In this investigation the development and compartmentalization of the occipital und cervical
somites in the avian embryo was studied, as so far no sufficient description of somite develoment in
this region has been available. In the avian embryo occipital somites correspond to segments 1-5
and cervical somites correspond to segments 5-19.
Fertilized chicken eggs were incubated from 23 to 55 hours to reach stages between HH 7 (1 pair of
somites) and HH 15 (25 pairs of somites). One part of the embryos were embedded in a synthetic
resin and subject to transversal and sagittal semithin sections at 0,75μm. Subsequently they were
examined and photographed using light microscopy.
The other part of the embryos underwent in-situ-Hybridisation using probes against Pax1 as marker
for the sclerotome and MyoD as marker for the myotome. These embryos were embedded in agar
and sectioned transversally at 35mym. Subsequently they were also examined and photographed
using light microscopy.
The results can be summarized as follows:
Until stage HH 9 with 7 somites all the somites are epithelial.
At stage HH 10 with 9 somites sclerotomal differentiation as monitored by Pax1-expression begins
synchronously in somites V-IX, i.e. in the 5 oldest somites.
The number of the epithelial somites without Pax1-expression increases over the stages HH 10 to
HH 13 from 4 to 7 somites. From stages HH 13 to HH 14 the number of epithelial somites
decreases from 7 to 3 somites, and remains 3 somites in stage HH 15, thus corresponding to the
situation at thoracal and lumbal levels.
At stage HH 13, with 19 somites, the first expression of MyoD as marker of the myotome is
observed. It is upregulated synchronously in somites VII to XIX, i.e. in the 13 oldest somites. At
stage HH 14, with 22 somites, MyoD-expression is observed in the somites IV to XXII, at HH 15,
with 25 somites, in somites IV to XXV.
In summary, our results demonstrate that the onset of epithelio-mesenchymal transition in the
occipital and cervical somites deviates from the thoracal und lumbal somites. Moreover, we show
that in contrast to truncal levels, the compartmentalization of the occipital and cervical somites does
not proceed successively but rather occurs synchronously in several somites.
Our study is the first systematic description of somite maturation at occipital and cervical levels
including molecular markers of somite differentiation, thus providing the basis for further
functional studies of somite development in these segments.