title: Die Myoblastenfusion zur Entstehung der glatten Testismuskulatur ist abhängig von Duf und Rst wobei die embryonale Myogenese unabhängig von Argininkinase abläuft
title: Myoblast fusion during development of smooth testis muscles is depending on Duf and Rst whereas embryonic myogenesis proceeds independent from arginine kinase
Creators: name: Kuckwa, Jessica
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2017
Subjects: Organogenese
Myogenesis
Duf
Life sciences
Biowissenschaften, Biologie
Rst
Organogenesis, muscle
Organogenese, Muskel
Drosophila melanogaster
Rst, Myogenese
Myogenese
Muskel

description: The larval musculature of
      Drosophila arises by heterotypic fusion of myoblasts. A
      signaling cascade is activated by adhesion of fusing cells
      and leads to actin rearrangements as well as membrane break
      down. For this process, an extensive amount of energy must be
      provided in a short time. It was assumed that arginine kinase
      (Argk) supports the energy supply of myoblast fusion. It was
      demonstrated in the course of this thesis that Argk is
      expressed in embryonic musculature during myoblast fusion and
      colocalizes partially with mitochondria. Yet, analyses of
      deletion lines, ectopically expressed protein variants as
      well as localization studies indicate that Argk does not
      fulfill an essential function in embryonic myoblast fusion.
      During metamorphosis, further processes of myogenesis occur.
      The larval musculature is replaced by adult muscles e.g. leg
      and flight muscles. The musculature of the female and male
      reproductive tract is newly formed. In the course of this
      thesis, the musculature of the male reproductive tract was
      analyzed particularly with regard to the development of the
      testis musculature. The inner organs of the male reproductive
      tract are encircled by muscle sheaths with different
      properties. The muscle sheaths of the testes differ from all
      other muscles previously described in Drosophila: smooth,
      multinuclear muscle fibers enclose the organ entirely. It was
      demonstrated that the testis myoblasts are located on the
      genital disc at the beginning of metamorphosis, amplify and
      fuse before migrating as multinuclear nascent myotubes onto
      the testes. The adhesion molecules Dumbfounded (Duf) and
      Roughest (Rst), assuring adhesion of myoblasts in embryonic
      myogenesis, are involved in fusion of the testis myoblasts as
      well. In a knock-down of duf, rst and duf + rst together
      mediated by RNA interference, testis muscles with fewer
      nuclei than the wild type are developing. Filament
      arrangement and migration of the nascent myotubes from
      genital disc onto the testes are not affected. Despite
      reduced fusion efficiency, the adult male reproductive tracts
      do not differ from the wild type. Therefore, it is postulated
      that reduced fusion rates are compensated specifically in the
      testis muscles.
description: Die larvale Muskulatur von
      Drosophila entsteht durch die heterotypische Fusion von
      Myoblasten im Embryo. Durch die Adhäsion der fusionierenden
      Zellen wird eine Signal-kaskade aktiviert, die
      Aktin-Reorganisationsprozesse anstößt und in der Auflösung
      der Membranen resultiert. Für diesen Prozess muss in kurzer
      Zeit viel Energie bereitgestellt werden. Es wurde vermutet,
      dass Argininkinase (Argk) die Energieversorgung der
      Myoblas-tenfusion unterstützt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde
      gezeigt, dass Argk in der embryonalen Muskulatur während der
      Myoblastenfusion exprimiert wird und zum Teil mit
      Mitochondrien kolokalisiert. Analysen von Deletions-Linien,
      ektopisch exprimierten Argk-Varianten sowie
      Lokalisationsstudien weisen darauf hin, dass Argk keine
      essentielle Funktion bei der embryonalen Myoblastenfusion
      übernimmt. Auch während der Metamorphose finden
      Myogenese-Prozesse statt. Die larvale Muskulatur wird dabei
      durch adulte Muskeln wie z.B. Bein- und Flugmuskeln ersetzt.
      Die Muskulatur der weiblichen und männlichen
      Reproduktionsorgane wird neugebildet. Im Rahmen dieser Arbeit
      wurde die Muskulatur des männlichen Reproduktionstraktes
      insbesondere im Hinblick auf die Entstehung der
      Testismuskulatur untersucht. Die inneren Organe des
      männlichen Reprodukti-onstraktes sind von Muskelschichten
      umgeben, die unterschiedlich gestaltet sind. Die
      Muskelschicht der Testes unterscheidet sich von allen anderen
      in Drosophila beschriebenen Muskeln: eine Schicht aus
      glatten, mehrkernigen Muskelfasern umhüllt das Organ
      vollständig. Es wurde gezeigt, dass sich die
      Testis-Myoblasten zu Beginn der Metamorphose auf der
      Genitalscheibe befinden, dort amplifizieren und fusionieren,
      bevor sie mehrkernig als naszierende Myotuben auf die Testes
      migrieren. An der Fusion der Testis-Myoblasten sind die
      Adhäsionsmoleküle Dumbfounded (Duf) und Roughest (Rst)
      beteiligt, die während der embryonalen Myogenese die Adhäsion
      der Myoblasten gewährleisten. Bei einem Knock-down von duf,
      rst und duf + rst gemeinsam durch RNA-Interferenz entstehen
      Testismuskeln, die über weniger Zellkerne als der Wildtyp
      verfügen. Dabei sind die Filamentanordnung und die Migration
      der naszierenden Myotuben von der Genitalscheibe auf die
      Testes unverändert, so dass die adulten männlichen
      Reproduktionstrakte trotz verminderter Fusionseffizienz vom
      Wildtyp nicht zu unterscheiden sind. Daher wird postuliert,
      dass eine verminderte Fusionsrate spezifisch in den
      Testismuskeln kompensieren wird.