title: Expression of HES and Mox genes in a polyplacophoran mollusc
Creators: name: Sachslehner, Attila Placido
Publisher: name: :none
Year: 2020

description: Das Mesoderm ist das jüngste der drei Keimblätter, welches sehr wahrscheinlich nach der Aufspaltung der Cnidaria und Bilateria entstand. Obwohl seine Morphogenese in vielen Metazoa gut untersucht ist, sind die molekularen Mechanismen der Mesodermbildung, in den meisten Phyla, weitgehend unbekannt. Dies trifft besonders auf den Stamm der sehr diversen Mollusca zu. Die Expressionsmuster der Gene hairy and enhancer of split (HES) und Mox wurden in Acanthochitona, einem Vertreter der Polyplcacophora, zusammen mit dem Myogenese Gen Myosin heavy chain (MHC), in dieser Studie untersucht. AcaMHC ist während der Myogenese in der frühen Larve, in den Muskeln der späten Larve und dem Juvenilen exprimiert. AcaMox1 ist in den mesodermalen Bändern der frühen und in den ventrolateral Muskeln der späten Larve exprimiert. AcaHESC2 ist in ektodermalen Zellen der Gastrula, in den mesodermalen Bändern der frühen Larve, und in, vermutlich, neuralen Gewebe der späten Larve exprimiert. AcaHESC7 ist in den Trochoblasten der Gastrula und während der Entwicklung des larvalen Vorderdarms exprimiert. Die AcaMox1 Expression in den mesodermalen Bändern ist ähnlich zu jener Expression in anderen Lophotrochozoen wie dem Gastropod Haliotis asinina, dem Brachiopod Terebratalia transversa, und dem Annelid Alitta virens. Ein Vergleich unter den Metazoa zeigt, dass Mox während der Mesodermentwicklung in vielen Metazoa (mit Ausnahme der Echinodermaten) und im Endoderm der Cnidaria exprimiert wird. Zusätzlich ist Mox in der Myogenese der Molluska, Annelida, Urochordata, und Craniata involviert, nicht jedoch in Drosophila. Nematoda haben ihr Mox Ortholog generell verloren. HES Gene werden in mehreren Entwicklungsprozessen exprimiert wie der Segmentierung, Neurogenese, und Entwicklung des Verdauungstraktes. Somit sind so genannte mesodermale Gene nicht nur auf die Mesodermbildung allein beschränkt. Weitere Studien sind notwendig, um die molekularen Einflüsse der Mesodermentwicklung in Bilateriern zu verstehen.
description: The mesoderm is argued to be the youngest of the three germ layers that probably evolved after the cnidarian-bilaterian split. Although its morphogenesis has been studied in numerous metazoans, the molecular components underlying this process remain unknown in the majority of phyla including the highly diverse Mollusca. Here, expression of hairy and enhancer of split (HES) and Mox were investigated in the polyplacophoran mollusk Acanthochitona, together with a common regulator in animal myogenesis, Myosin heavy chain (MHC). AcaMHC is expressed during myogenesis in the early larva as well as in muscles of the late larva and the juvenile. AcaMox1 is expressed in the mesodermal bands and in the ventrolateral muscle, an apomorphic feature of the polyplacophoran trochophore. Two of the seven annotated AcaHES genes yielded results by in situ hybridization. AcaHESC2 is expressed in the ectoderm of the gastrula, the mesodermal bands and in putative developing neuronal tissue of the late trochophore larva. AcaHESC7 is expressed in the trochoblasts of the gastrula and during foregut formation. AcaMox1 expression in the mesodermal bands is similar to other lophotrochozoans such as the gastropod Haliotis asinina, the brachiopod Terebratalia transversa, and the annelid Alitta virens. A metazoan-wide comparison reveals Mox expression in the mesoderm in numerous bilaterians (except echinoderms) and in the cnidarian endoderm. In addition, Mox is involved in myogenesis in molluscs, annelids, urochordates, and craniates but not in Drosophila while nematodes have lost a Mox ortholog altogether. HES genes are expressed during a number of developmental processes such as segmentation, neurogenesis, and gut formation, providing evidence that so-called “mesodermal genes” are not confined to mesoderm formation alone. Further studies are needed to fully understand the molecular pathways underlying bilaterian mesoderm development and evolution.