You are here: University of Vienna PHAIDRA Detail o:1337251
Title (eng)
The short life of the Hoyle organ in cephalopods
formation, differentiation and degradation by programmed cell death
Parallel title (deu)
Bildung, Differenzierung und Abbau des Schlüpforgans bei Cephalopoden
Author
Norbert Cyran
Adviser
Waltraud Klepal
Assessor
Bill Kier
Assessor
Mike Vecchione
Abstract (deu)
Der Schlüpfvorgang aus dem Ei kann entweder durch Ausdehnung des Körpers und Kollaps der Eischalen erfolgen oder die Tiere verwenden mechanische Vorrichtungen (Eizähne oder spezielle Dornen) bzw. choriolytische Enzyme aus speziellen Schlüpfdrüsen. Bei den meisten untersuchten Cephalopoden ist eine derartige Drüse, das Hoyle Organ (HO), am hinteren Ende des Mantels zu finden. Das Organ ist als waagrechte Linie bei Oktopoden und als ankerförmige Struktur bei Dekapoden erkennbar. Es wird während der späten Embryonalentwicklung angelegt, synthetisiert Enzyme zum Auflösen der Eihüllen und wird nach dem Schlüpfen innerhalb weniger Tage abgebaut. Die intrazellulären Vorgänge während dieses Abbauprozesses sind bei Cephalopoden nur wenig untersucht, das unmittelbare Einsetzen nach dem Schlüpfen jedenfalls spricht für einen programmierten Zelltod. Diese Studie umfasst neun Arten der Ordnungen Sepiida, Sepiolida, Teuthida and Octopoda. Ziele dieser Studie sind vergleichende morphologische Untersuchungen des HO in Korrelation mit der Dicke der jeweiligen Eihülle und dem Schlüpfverhalten, die Charakterisierung der Stadien der Drüsenentwicklung und -reifung sowie die zellulären Vorgänge während des Organabbaus. Bei allen untersuchten Dekapoden konnte die Existenz eines ankerförmigen HO bestätigt werden, aber nur eine der untersuchten Oktopodenarten besitzt eine linienförmige Drüse, während bei den beiden anderen Arten keine entsprechenden Zellen nachgewiesen werden konnten. Der Abbau des HO erfolgt mittels programmiertem Zelltod (nekrotisch oder autophagisch) und ist innerhalb von ein bis zwei Tagen abgeschlossen. Die Ergebnisse bestätigen weitgehend eine Korrelation zwischen Eigröße, Schalendicke und Dimension des HO. Die rasche Rückbildung der Drüse erfolgt offensichtlich mit Hilfe von genetisch gesteuerten Zelltod-Mechanismen, obwohl eine klare Zuordnung wegen der überlappenden morphologischen Merkmale nicht immer möglich ist. Künftige molekularbiologische Analysen hinsichtlich spezifischer Zelltod-Mediator-Proteine und Genexpressionsmuster sind erforderlich, um das Verständnis für die Komplexität und Variabilität von Zelltod-Mechanismen bei Cephalopoden zu vertiefen.
Abstract (eng)
Animals release from their eggs by means of mechanical tools (egg teeth, hatching spine), body expansion or by chemical support of choriolytic enzymes synthesized in a hatching gland. Most observed cephalopods possess an appropriate gland on their posterior mantle pole, referred to as Hoyle organ (HO). It differs structurally between the octopods (line- shaped) and cuttlefishes and squids (anchor-shaped). The HO develops during late embryonic stages, synthesizes enzymes to weaken the egg shell and degrades after hatching within a few days. The degeneration process of the HO is far from being resolved but the rapid cellular degradation indicates a programmed cell death strategy. This study comprises nine coleoid species of the order Sepiida, Sepiolida, Teuthida and Octopoda. Main objectives are 1.) a comparison of the HO morphology in correlation with the respective egg encapsulation design and the hatching and pre-hatching behavior; 2.) to characterize and specify the HO development, maturation and degradative cell alterations after hatching. While all investigated decapodiform species have an anchor-shaped HO, only in one octopodiform species a hatching gland could be observed, whereas the other two lack this structure. The HO degradation is accomplished within 2 days by a type of necrotic cell death or autophagic cell death. The results mainly confirm a correlation between egg encapsulation and dimension of the gland. Contribution of triggered cell death mechanisms appear to be obvious for the observed species. However, a clear definition of cell death mode is difficult at this stage, since those processes are quite complex, dynamic and show overlapping characteristics. Future characterization of specific mediator proteins and gene expression pattern will help to point out the diversity of cell death strategies in cephalopods and fully understand the process of HO degradation.
Keywords (eng)
cephalopodaembryonic developmentprogrammed cell death
Keywords (deu)
CephalopodenEmbryonalentwicklungprogrammierter Zelltod
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1337251
rdau:P60550 (deu)
98 Seiten : Illustrationen
Number of pages
100
Members (1)
Title (eng)
The short life of the Hoyle organ in cephalopods
formation, differentiation and degradation by programmed cell death
Parallel title (deu)
Bildung, Differenzierung und Abbau des Schlüpforgans bei Cephalopoden
Author
Norbert Cyran
Abstract (deu)
Der Schlüpfvorgang aus dem Ei kann entweder durch Ausdehnung des Körpers und Kollaps der Eischalen erfolgen oder die Tiere verwenden mechanische Vorrichtungen (Eizähne oder spezielle Dornen) bzw. choriolytische Enzyme aus speziellen Schlüpfdrüsen. Bei den meisten untersuchten Cephalopoden ist eine derartige Drüse, das Hoyle Organ (HO), am hinteren Ende des Mantels zu finden. Das Organ ist als waagrechte Linie bei Oktopoden und als ankerförmige Struktur bei Dekapoden erkennbar. Es wird während der späten Embryonalentwicklung angelegt, synthetisiert Enzyme zum Auflösen der Eihüllen und wird nach dem Schlüpfen innerhalb weniger Tage abgebaut. Die intrazellulären Vorgänge während dieses Abbauprozesses sind bei Cephalopoden nur wenig untersucht, das unmittelbare Einsetzen nach dem Schlüpfen jedenfalls spricht für einen programmierten Zelltod. Diese Studie umfasst neun Arten der Ordnungen Sepiida, Sepiolida, Teuthida and Octopoda. Ziele dieser Studie sind vergleichende morphologische Untersuchungen des HO in Korrelation mit der Dicke der jeweiligen Eihülle und dem Schlüpfverhalten, die Charakterisierung der Stadien der Drüsenentwicklung und -reifung sowie die zellulären Vorgänge während des Organabbaus. Bei allen untersuchten Dekapoden konnte die Existenz eines ankerförmigen HO bestätigt werden, aber nur eine der untersuchten Oktopodenarten besitzt eine linienförmige Drüse, während bei den beiden anderen Arten keine entsprechenden Zellen nachgewiesen werden konnten. Der Abbau des HO erfolgt mittels programmiertem Zelltod (nekrotisch oder autophagisch) und ist innerhalb von ein bis zwei Tagen abgeschlossen. Die Ergebnisse bestätigen weitgehend eine Korrelation zwischen Eigröße, Schalendicke und Dimension des HO. Die rasche Rückbildung der Drüse erfolgt offensichtlich mit Hilfe von genetisch gesteuerten Zelltod-Mechanismen, obwohl eine klare Zuordnung wegen der überlappenden morphologischen Merkmale nicht immer möglich ist. Künftige molekularbiologische Analysen hinsichtlich spezifischer Zelltod-Mediator-Proteine und Genexpressionsmuster sind erforderlich, um das Verständnis für die Komplexität und Variabilität von Zelltod-Mechanismen bei Cephalopoden zu vertiefen.
Abstract (eng)
Animals release from their eggs by means of mechanical tools (egg teeth, hatching spine), body expansion or by chemical support of choriolytic enzymes synthesized in a hatching gland. Most observed cephalopods possess an appropriate gland on their posterior mantle pole, referred to as Hoyle organ (HO). It differs structurally between the octopods (line- shaped) and cuttlefishes and squids (anchor-shaped). The HO develops during late embryonic stages, synthesizes enzymes to weaken the egg shell and degrades after hatching within a few days. The degeneration process of the HO is far from being resolved but the rapid cellular degradation indicates a programmed cell death strategy. This study comprises nine coleoid species of the order Sepiida, Sepiolida, Teuthida and Octopoda. Main objectives are 1.) a comparison of the HO morphology in correlation with the respective egg encapsulation design and the hatching and pre-hatching behavior; 2.) to characterize and specify the HO development, maturation and degradative cell alterations after hatching. While all investigated decapodiform species have an anchor-shaped HO, only in one octopodiform species a hatching gland could be observed, whereas the other two lack this structure. The HO degradation is accomplished within 2 days by a type of necrotic cell death or autophagic cell death. The results mainly confirm a correlation between egg encapsulation and dimension of the gland. Contribution of triggered cell death mechanisms appear to be obvious for the observed species. However, a clear definition of cell death mode is difficult at this stage, since those processes are quite complex, dynamic and show overlapping characteristics. Future characterization of specific mediator proteins and gene expression pattern will help to point out the diversity of cell death strategies in cephalopods and fully understand the process of HO degradation.
Keywords (eng)
cephalopodaembryonic developmentprogrammed cell death
Keywords (deu)
CephalopodenEmbryonalentwicklungprogrammierter Zelltod
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1337252
Number of pages
100