Transgene Hydra

GFP-markierte endodermale Epithelzellen in Hydra

Transgene Hydren sind gentechnisch veränderte Tiere, die in der Grundlagenforschung eingesetzt werden.

Durch Mikroinjektion von Expressionsplasmiden in Embryonen von Hydra können fremde Gene in die Zellen des Süßwasserpolypen eingeschleust werden. Die genetisch markierten Zellen, die jetzt zum Beispiel grün fluoreszieren, können dazu dienen, in den vollkommen durchsichtigen Polypen zu studieren, wohin die Zellen wandern und wie sie sich differenzieren. Ferner können die veränderten Zellen gezielt dazu gebracht werden, beliebige Gene zu einem beliebigen Zeitpunkt an einem beliebigen Ort im Hydra-Körper „anzuschalten“. Wenn die so aktivierten Gene wichtig sind, erwartet man erhebliche Auswirkungen auf den Organismus. Daraus lassen sich dann wichtige Schlussfolgerungen bezüglich der Funktion der betreffenden Gene ziehen.

Vom Studium der Zellen in diesem uralten und einzigartig einfachen Tier versprechen sich die Wissenschaftler Einblicke in die Mechanismen, die das Stammzellverhalten regulieren und die im Laufe der Evolution zum Entstehen von komplexen Zellsystemen geführt haben.

Hydra als Modellsystem

Da Hydra viele der Gene besitzt, die auch im menschlichen Körper für die Entwicklung und auch zur Abwehr von Krankheitskeimen eingesetzt werden, erlauben die neuen transgenen Zellen jetzt Funktionsuntersuchungen, die in komplizierteren Organismen und auch beim Menschen bisher nicht leicht möglich waren.

Weblinks

• "Transgenic Hydra facility" des Zoologischen Instituts der Universität Kiel

Literatur

• Wittlieb J, Khalturin K, Lohmann JU, Anton-Erxleben F and Bosch TCG (2006): Transgenic Hydra allow in vivo tracking of individual stem cells during morphogenesis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103;16: 6208-6211
• Khalturin K, Anton-Erxleben F, Milde S, Plötz C, Wittlieb J, Hemmrich G and Bosch TCG (2007): Transgenic stem cells in Hydra reveal an early evolutionary origin for key elements controlling self-renewal and differentiation. Developmental Biology, Volume 309, Issue 1, Pages 32-44
• Siebert S, Anton-Erxleben F and Bosch TCG (2008): Cell type complexity in the basal metazoan Hydra is maintained by both stem cell based mechanisms and transdifferentiation. Dev. Biol. 313: 13-24
• Milde S, G Hemmrich, F Anton-Erxleben, K Khalturin, J Wittlieb, and TCG Bosch (2009): Characterization of taxonomically-restricted genes in a phylum-restricted cell type. Genome Biol. 10(1):R8