Evolution des Nervensystems

Zusammenfassung

In der vorliegenden Arbeit wird eine Synthese zwischen dem vergleichend-formenkundlichen (evolutionsbiologischen) Frageansatz und der molekularen Analyse ontogenetischer Vorgänge angestrebt. Am Beispiel der Evolution des Nervensystems der Metazoen wird dargelegt, dass in den Ontogenesen hochkonservierte molekulargenetische Mechanismen für die Ausbildung der Nervensysteme verantwortlich sind. Diskutiert wird der konservierte Beitrag der Hox-Gene bei der Festlegung der anterio-posterioren Körperachse, die Funktion der Achaete-scute-Gene und des Notch/Delta-Signalweges bei der Spezifizierung von Nervenzellen und die Rolle des BMP-4/Dpp-Signalweges bei der Positionierung des Neuroektoderms entlang der Dorsoventral-Achse von Vertebraten und Insekten. Es wird verdeutlicht, dass die Evolution komplexer Strukturen auf der Veränderung von Ontogenesen beruht.

Abstract

This review tries to establish a synthesis between the comparative/morphological approach and the molecular analysis of ontogenetic processes in development and evolution. We use the formation of the nervous system in metazoans as a paradigm to point out that highly conserved molecular mechanisms may be responsible to generate tissues and organ systems in bilateria. We discuss the conserved role of the Hox genes in anterior- posterior patterning, the function of the Achaete-scute genes and of the Notch/Delta signalling cascade in determining neural fates and the role of the BMP-4/Dpp-signalling pathway in positioning the neuroectoderm along the dorso-ventral axis of vertebrates and insects. We try to demonstrate that the evolution of complex body structures is based on modifying ontogenetic processes.

Evolution - Selektion - Mutation - Nervensystem - Hox-Gene - Achaete-scute-Genkomplex - Notch- und TGFβ-Signalwege

Evolution - Selection - Mutation - Nervous system - Hox genes - Achaete-scute gene cluster - Notch and TGFβ-signalling

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