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Lexikon der Biologie: dorsoventrale Musterbildung

dorsoventrale Musterbildung, Festlegung und spätere Ausbildung von Körperstrukturen entlang der dorsoventralen Achse eines Embryos. Die Dorsoventralachse wird entweder schon während der Oogenese (z. B. bei Drosophila) oder später, z. B. beim Spermieneintritt (bei Seescheiden, Amphibien; Cortex-Rotation), festgelegt (Embryonalentwicklung). Neuere molekularbiologische Befunde haben unerwarteterweise gezeigt, daß Drosophila und die Wirbeltiere beim Festlegen der Strukturen entlang ihrer Dorsoventralachse die gleichen Genprodukte verwenden, nur sind diese in gegenläufiger Richtung aktiv. Bei Drosophila definiert DPP die spätere Dorsalseite (Dorsalisierung), während das homologe Genprodukt der Wirbeltiere, BMP-4, deren spätere Ventralseite definiert ( vgl. Abb. ). Die Aktivität von DPP/BMP-4 in beiden Tiergruppen wird im Bereich des späteren Nervensystems über die homologen Genprodukte Short Gastrulation (Drosophila) bzw. Chordin (Wirbeltiere) unterdrückt, obwohl dieses Nervensystem bei Drosophila später ventral, bei Wirbeltieren hingegen später dorsal liegt. Diese dorsoventral gegenläufige Expression früher Entwicklungsgene unterstützt die alte Hypothese einer dorsoventralen Inversion der Wirbeltiervorfahren. Dohrn (A.).




dorsoventrale Muster-
bildung

dorsoventrale Musterbildung vor der Gastrulation bei Drosophila (Insekt) und Xenopus (Amphib): Bei Insekten (1a, 1b) und Wirbeltieren (2a, 2b) wird die Lage der Epidermis (weiß) und des Nervensystems (hellgrau) über homologe Moleküle (DPP/BMP-4 bzw. Short Gastrulation/Chordin) festgelegt (1a und 2a). Entoderm und Mesoderm (dunkelgrau) werden bei der Gastrulation ins Innere des Embryos verlagert. Da das Nervensystem der Insekten sowie der meisten anderen wirbellosen Tiere ventral, das der Wirbeltiere dagegen dorsal liegt (1b und 2b), wird angenommen, daß die wirbellosen Vorfahren der heutigen Wirbeltiere ihre ehemalige Ventralseite mit dem Nervensystem nach dorsal gekehrt haben.

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