Title (eng)
Towards a molecular and functional characterisation of sensory-neurosecretory cells in Platynereis dumerilii and fish
Parallel title (deu)
Molekulare und funktionelle Charakterisierung von sensorisch-neurosekretorischen Zellen in Platynereis dumerilii und Fischen
Author
Stephan Emanuel Kirchmaier
Advisor
Kristin Tessmar-Raible
Assessor
Ulrich Technau
Abstract (deu)
Das Gehirn wird oft als integratives Organ beschrieben, welches Informationen von peripheren sensorischen Organen bekommt, prozessiert und einen bestimmten Output erzeugt. Jedoch kann das Gehirn nicht nur Informationen prozessieren, es ist auch in der Lage selbst Informationen aufzunehmen. Es wurden im Gehirn von einigen Spezies Zellen beschrieben, die direkt sensorisch sind. Diese Zellen sekretieren oft auch neuronale Hormone und bilden den anzestralen Kern des Wirbeltiergehirns. Wir arbeiten an einem bestimmten Typ dieser sensorischen neurosekretorischen Zellen. Diese exprimieren ein wahrscheinlich licht-sensitives Opsin Protein und sekretieren ein neuronales Hormon der Nonapeptid Superfamilie, nämlich Vasotocin. Diese Zellen sind höchst konserviert und wurden in Fischen sowie in Würmern entdeckt. Daher müssen diese Zellen im gemeinsamen Vorläufer der beiden Spezies bereits existiert haben (Urbilateria) (Tessmar-Raible, 2007).
Unsere Hypothese ist, dass dieser Zelltyp ein anzestrales, hochkonserviertes Minimalmodul repräsentiert, das die Sekretion von Vasotocin reguliert. Das beruht auf der Beobachtung dass in einigen Spezies die Sekretion von Vasotocin mit den spezifischen Reproduktionszyklen korreliert. Diese Reproduktionszyklen werden meist über exogene Lichtzyklen reguliert. Das Ziel meiner Diplomarbeit war es verschiedene Aspekte dieses Systems genauer zu untersuchen, um schlussendlich zur funktionellen Charakterisierung von diesem sensorisch-neurosekretorischem Zelltyp beizutragen.
Ich arbeitete an drei verschiedenen Projekten. Das erste Projekt umfasst die Charakterisierung einiger Aspekte des Nonapeptid Hormonsystems in Platynereis dumerilii. Im Rahmen des zweiten Projektes habe ich untersucht wie die Expression von vasotocin in Vertebraten reguliert wird. Abschließend habe ich neue wahrscheinlich licht-sensitive Mitglieder einer Photorezeptorfamilie in Vertebraten identifiziert und charakterisiert.
Abstract (eng)
In today's neuroscience, the brain is mostly seen as an integrative organ that processes information perceived by peripheral sensory organs. However, besides its processing function, the vertebrate brain contains many cells that have been suggested to be directly sensory. We focus on one specific type of such sensory-neurosecretory cells. These cells express the presumptive light-sensitive Opsin molecule and secrete the neuronal Nonapeptide hormone Vasotocin. These cells are highly conserved and present in vertebrates, as was shown for Zebrafish, as well as in invertebrate species, such as the annelid Platynereis dumerilii. Thus, they presumably already existed in Urbilateria and form the ancient core of the vertebrate brain (Tessmar-Raible, 2007).
In many species, the secretion pattern of the neuronal hormone Vasotocin correlates with reproductive cycles that are governed by exogenous light cycles. It has been suggested that this cell type acts as a conserved minimal module that controls the cycling Vasotocin hormone levels (Tessmar-Raible, 2007).
The goal of my diploma thesis is to further investigate different aspects of this system to finally come closer towards a functional characterisation of this highly conserved, sensory-neurosecretory cell type. For that I work on three different projects. First, I further characterise the Vasotocin hormonal system in Platynereis dumerilii. Second, I investigate how the expression of vasotocin is regulated in diverse vertebrate species and finally, I characterise novel presumptive light-sensitive members of a deep brain photoreceptor family in vertebrates.
Keywords (eng)
reproduction cycleNeurobiologyMedakaZebrafishPlatynereis dumeriliiEvolutionary biologySeasonalityDeep brain photoreceptorsNeuronal hormonesNonapeptide systemOpsinPhylogenyEvolutionReproductionEncephalopsinTMT Opsin
Keywords (deu)
NeurobiologiePlatynereis dumeriliiMedakaZebrafishEvolutionEvolutionsbiologiePhylogenieNonapeptideNeuronale HormonePhotorezeptorenOpsinSaisonabhängigkeitReproduktionsbiologieReproduktionszyklusEnzephalopsinTMT Opsin
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1262557
rdau:P60550 (deu)
104 S. : Ill., graph. Darst.
Number of pages
104
Association (deu)
Title (eng)
Towards a molecular and functional characterisation of sensory-neurosecretory cells in Platynereis dumerilii and fish
Parallel title (deu)
Molekulare und funktionelle Charakterisierung von sensorisch-neurosekretorischen Zellen in Platynereis dumerilii und Fischen
Author
Stephan Emanuel Kirchmaier
Abstract (deu)
Das Gehirn wird oft als integratives Organ beschrieben, welches Informationen von peripheren sensorischen Organen bekommt, prozessiert und einen bestimmten Output erzeugt. Jedoch kann das Gehirn nicht nur Informationen prozessieren, es ist auch in der Lage selbst Informationen aufzunehmen. Es wurden im Gehirn von einigen Spezies Zellen beschrieben, die direkt sensorisch sind. Diese Zellen sekretieren oft auch neuronale Hormone und bilden den anzestralen Kern des Wirbeltiergehirns. Wir arbeiten an einem bestimmten Typ dieser sensorischen neurosekretorischen Zellen. Diese exprimieren ein wahrscheinlich licht-sensitives Opsin Protein und sekretieren ein neuronales Hormon der Nonapeptid Superfamilie, nämlich Vasotocin. Diese Zellen sind höchst konserviert und wurden in Fischen sowie in Würmern entdeckt. Daher müssen diese Zellen im gemeinsamen Vorläufer der beiden Spezies bereits existiert haben (Urbilateria) (Tessmar-Raible, 2007).
Unsere Hypothese ist, dass dieser Zelltyp ein anzestrales, hochkonserviertes Minimalmodul repräsentiert, das die Sekretion von Vasotocin reguliert. Das beruht auf der Beobachtung dass in einigen Spezies die Sekretion von Vasotocin mit den spezifischen Reproduktionszyklen korreliert. Diese Reproduktionszyklen werden meist über exogene Lichtzyklen reguliert. Das Ziel meiner Diplomarbeit war es verschiedene Aspekte dieses Systems genauer zu untersuchen, um schlussendlich zur funktionellen Charakterisierung von diesem sensorisch-neurosekretorischem Zelltyp beizutragen.
Ich arbeitete an drei verschiedenen Projekten. Das erste Projekt umfasst die Charakterisierung einiger Aspekte des Nonapeptid Hormonsystems in Platynereis dumerilii. Im Rahmen des zweiten Projektes habe ich untersucht wie die Expression von vasotocin in Vertebraten reguliert wird. Abschließend habe ich neue wahrscheinlich licht-sensitive Mitglieder einer Photorezeptorfamilie in Vertebraten identifiziert und charakterisiert.
Abstract (eng)
In today's neuroscience, the brain is mostly seen as an integrative organ that processes information perceived by peripheral sensory organs. However, besides its processing function, the vertebrate brain contains many cells that have been suggested to be directly sensory. We focus on one specific type of such sensory-neurosecretory cells. These cells express the presumptive light-sensitive Opsin molecule and secrete the neuronal Nonapeptide hormone Vasotocin. These cells are highly conserved and present in vertebrates, as was shown for Zebrafish, as well as in invertebrate species, such as the annelid Platynereis dumerilii. Thus, they presumably already existed in Urbilateria and form the ancient core of the vertebrate brain (Tessmar-Raible, 2007).
In many species, the secretion pattern of the neuronal hormone Vasotocin correlates with reproductive cycles that are governed by exogenous light cycles. It has been suggested that this cell type acts as a conserved minimal module that controls the cycling Vasotocin hormone levels (Tessmar-Raible, 2007).
The goal of my diploma thesis is to further investigate different aspects of this system to finally come closer towards a functional characterisation of this highly conserved, sensory-neurosecretory cell type. For that I work on three different projects. First, I further characterise the Vasotocin hormonal system in Platynereis dumerilii. Second, I investigate how the expression of vasotocin is regulated in diverse vertebrate species and finally, I characterise novel presumptive light-sensitive members of a deep brain photoreceptor family in vertebrates.
Keywords (eng)
reproduction cycleNeurobiologyMedakaZebrafishPlatynereis dumeriliiEvolutionary biologySeasonalityDeep brain photoreceptorsNeuronal hormonesNonapeptide systemOpsinPhylogenyEvolutionReproductionEncephalopsinTMT Opsin
Keywords (deu)
NeurobiologiePlatynereis dumeriliiMedakaZebrafishEvolutionEvolutionsbiologiePhylogenieNonapeptideNeuronale HormonePhotorezeptorenOpsinSaisonabhängigkeitReproduktionsbiologieReproduktionszyklusEnzephalopsinTMT Opsin
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1262558
Number of pages
104
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