title: Charakterisierung von Wnt, MAPK und FGF Signalwegen während der Migration naszierender Myotuben auf die Testes von Drosophila
title: Characterization of Wnt, MAPK and FGF signaling pathways during the migration of nascent myotubes onto Drosophila testes
Creators: name: Fender, Silke
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2016
Subjects: Drosophila
FGF
Wnt, Drosophila
Wnt
testis
migration
Life sciences
Biowissenschaften, Biologie
Testis, Migration

description: The adult male reproductive system
      of Drosophila comprises paired testes, seminal vesicles,
      paragonia as well as a single ejaculatory duct and the sperm
      pump. All organs except the testes are surrounded by muscle
      layers, which consist of mono- or multinucleated striated
      muscles. In contrast, testes are surrounded by
      multinucleated, smooth-like muscles (Susic-Jung et al.,
      2012). These muscles originate from the genital imaginal
      disc, where 28 hours after puparium formation testes-relevant
      myoblasts fuse on the prospective seminal vesicles. The
      resulting nascent myotubes then migrate onto the pupal testes
      und migrate further towards the apical testis tip (Kuckwa et
      al., 2016). Only little is known about this migration
      process. Therefore, the aim of the present study was to
      search for proteins und signaling pathways which might
      regulate the migration. Studies concerning canonical Wnt
      signaling suggest that some components are involved in the
      development of the testis musculature. Most likely, the
      determination of testes-relevant myoblasts on the genital
      disc is DWnt2-dependent. Analyses concerning non-canonical
      Wnt signaling did not indicate a role in migration.
      Nevertheless, some components could trigger cell polarity of
      the testis muscles. First studies of the Focal adhesion
      kinase do not point towards a regulation of testes myotube
      migration. Contrastingly, the kinase Misshapen seems to
      regulate the migration of nascent testes myotubes towards the
      testis tip as well as the arrangement of F-actin filaments in
      testis muscles. Analyses concerning FGF signaling revealed
      that the FGF receptor Heartless as well as the adaptor
      protein Stumps are required to cover the testis completely
      with muscles. In the absence of Stumps, nascent myotubes can
      reach the testes but fail to migrate towards the apical
      testis tip. The other FGF receptor Breathless is most likely
      not involved in the migration of testes myotubes, but could
      possibly induce fusion of testes-relevant myoblasts. The
      results implicate that the migration of testes myotubes can
      be divided into two phases: during phase one, nascent
      myotubes migrate collectively onto the testis, phase two
      shows the migration of single testes myotubes towards the
      testis tip.
description: Das adulte männliche
      Reproduktionssystem von Drosophila besteht aus paarig
      vorliegenden Testes, Seminal Vesicles und Paragonien sowie
      einem einzelnen Ductus ejaculatus und der Spermienpumpe. Die
      Organe sind von Muskelschichten umgeben, die mit Ausnahme der
      Testismuskulatur ein- oder mehrkernige gestreifte Muskeln
      beinhalten. Die Testes sind von glatten, mehrkernigen Muskeln
      umgeben (Susic-Jung et al., 2012). Diese Muskeln entstehen
      etwa ab 28 Stunden nach der Verpuppung durch die Fusion
      Testes-relevanter Myoblasten auf den sich entwickelnden
      Seminal Vesicles der Genitalimaginalscheibe. Die
      resultierenden naszierenden Myotuben wandern daraufhin auf
      die pupalen Testes und weiter in Richtung Testisspitze
      (Kuckwa et al., 2016). Im Rahmen der vorliegenden Arbeit
      wurde nach Proteinen und Signalwegen gesucht, die die
      Migration regulieren. An der Entwicklung der Testismuskulatur
      ist der kanonischenWnt Signalweg beteiligt. Die Determination
      der Testes-relevanten Myoblasten auf der Genitalscheibe ist
      abhängig von DWnt2. Ein RNAi-vermittelter knock-down von
      armadillo (beta-Catenin) zeigt zwei Defekte: die Testes sind
      zu klein und nicht vollständig aufgerollt, zudem sind die
      Muskeln nicht miteinander verbunden, vermutlich weil zu
      wenige Myotuben auf den Testis gelangen. Dies deutet auf eine
      Rolle des Wnt Signalweges während der Migration und eine
      Wnt-unabhängige Rolle von Armadillo bei der Verknüpfung der
      Testismuskeln zu einer dichten Schicht über Cadherin-Catenin
      Verbindungen hin. Die Kinase Misshapen, und somit
      entsprechende Signalwege, ist sowohl für die Migration der
      Testes-Myotuben in Richtung Testisspitze als auch die
      Anordnung der F-Aktin Filamente in den Muskeln notwendig.
      Analysen der FGF Signalwege machten deutlich, dass der
      Rezeptor Heartless, jedoch nicht Breathless, sowie das
      Adapterprotein Stumps benötigt werden, um den Testis
      vollständig mit Muskeln zu bedecken. In Abwesenheit von
      Stumps können zwar einige naszierende Myotuben auf die Testes
      gelangen, jedoch nicht in Richtung Testisspitze wandern.
      Fehlt die Muskulatur ganz oder weitgehend, verbleibt der
      Testis in larvaler Form bzw. zeigt eine abnormale Morphologie
      in Form von unvollständiger Windung. Genetische Experimente
      in Kombination mit ex vivo Kulturen und „live imaging“
      implizieren, dass die Migration der Testes-Myotuben in zwei
      Phasen unterteilt werden kann: in der ersten Phase wandern
      die naszierenden Myotuben im Verbund auf den Testis, Phase
      zwei beinhaltet die Migration der einzelnen Myotuben in
      Richtung Testisspitze.