Drosophila melanogaster (Meigen, 1830) als Modell für die Untersuchung neurodegenerativer Erkrankungen

Abstract

Dopaminerge Zellen im Nervensystem von Drosophila melanogaster konnten mit Hilfe des GAL4/UAS-Systems visualisiert werden. Nach der FACS-Analyse dieser Zellen wurden erfolgreich Hybridisierungen auf dem Canada-12k-Drosophila-Microarray durchgeführt, wodurch das Expressionsmuster dieser Zellen evaluiert werden konnte. Hier wurden Hinweise für die noch nicht gezeigte Expression eines Autorezeptors gefunden. Das krankheitsrelevante Gen Synuclein wurde in den dopaminergen Zellen exprimiert, was durch immunhistochemischen Nachweis und Verhaltensversuche belegt wurde. Die Verhaltensversuche zeigten einen noch nicht gezeigten Effekt auf die Ruheaktivität. Das Genexpressionsmuster des Gehirns von Drosophila melanogaster konnte erfolgreich, durch Hybridisierung mit dem Canada-12k-Drosophila-Microarray, dargestellt werden. Im Vergleich zwischen Synuclein exprimierenden Drosophila melanogaster und der Kontrollgruppe Wildtyp fanden sich dynamische Veränderungen des Genexpressionsmusters im Zeitverlauf. Die Genexpressionsrate der Synuclein exprimierenden Tiere änderte sich mit abnehmender Tendenz. Gleichzeitig wurden zu Beginn der Untersuchung bei diesen Tieren Gene exprimiert, die sich im Wildtyp nicht wiederfanden. Differentiell exprimierte Gene wurden auf einen Zusammenhang mit Funktionen und Prozessen der Neuroprotektion in verschiedenen Datenbanken abgefragt und dokumentiert. Für einige dieser Gene ergab sich ein Zusammenhang mit Funktionen, wie Proteinmetabolismus, Vesikeltransport oder Apoptose, die Anlass zu der Hypothese geben, das die dopaminergen Zellen auf zellulärer Ebene eine Antwort auf die Expression des krankheitsrelevanten Gens Synuclein geben.

Topic of this Dissertation was to discover if there is a change in the geneexpression pattern of Synuclein-expressing Drosophila melanogaster compared to control group Wildtype. Therefore the Synuclein, a protein found in the Substantia nigra of patients with Parkinsons disease, was expressed in the dopaminergic neurons of Drosophila melanogaster, using the GAL4/UAS-System. Then the geneexpression pattern of the dopaminergic cells was analysed, using cDNA-Microarray technique and compared with that of the control group Wildtype. It was found that there is a change in the expression pattern related to groups of genes with function in apoptosis, proteinmetabolism(ubiqination and proteindegradation)and vesicular transport. Additionalliy there was shown a new aspect of behavioural changes in Drosophila melanogaster expressing Synuclein. And there was a hint for an auto-receptor expressed in the dopaminergic cells (D2-like), which is not shown till this day.