Universitetet i Bergen : Doktorgrader

NY DOKTORGRAD

Overraskende komplekse nesledyr

Holger Bielen   
Holger Bielen disputerer 16. oktober for PhD-graden ved Universitetet i Bergen med avhandlingen:

"Tracing the evolution of the mesoderm - characterisation of Brachyury paralogs in a diploblastic animal, the cnidarian Hydra"

I de senere år har mange DNA-sekvensstudier blitt gjennomført på lavere dyr. Disse har en mindre kompleks kroppsbygning og er evolusjonært gamle. Resultatene har vært en overraskelse. Flere gener betyr ikke nødvendigvis mer kompliserte livsformer. For eksempel har nesledyr (Cnidaria), som har levd i rundt 700 millioner år på vår planeten, et genetisk sett som minner overraskende mye om mennesket.

Avhandlingen handler om Hydra vulgaris, en representant av Cnidaria. Hydra er en ferskvannspolypp og fanger byttedyr med fangarmer. Cnidaria tilhører de basale flercellede dyr og har en veldig enkel anatomi. En polypp består av bare to cellelag. I mitt doktorarbeid har jeg undersøkt et spesielt genetisk nettverk i Hydra som homologt er nødvendig i virveldyr (dyr med ryggrad) for opprinnelsen av mange forskjellige strukturer slik som muskler, bindevev og beinvev. Hydra har ingen av disse strukturene, men har likevel mange av de gener som er involvert i dannelsen av slike strukturer hos virveldyr. Hvorfor ser dyr forskjellig ut når de har de samme genene?

Avhandlingen beskriver et gen i dette nettverket som heter Brachyury. Brachyury-mutanter hos mus har en redusert hale. I Hydra er Brachyury-genet duplisert tidlig i evolusjonen, for cirka 500 millioner år siden, og to genkopier er fortsatt tilstede i Hydra-genomet (den samlede mengde gener hos et individ). Resultat viser at begge de to Brachyury-genene har utviklet seg ulikt, da både regulering og funksjon av de to Brachyurygenene er forskjellig. Dessuten interagerer Hydra-Brachyury-proteinet med proteinet Otx, som også eksister i virveldyr. Analyser utført på froskeembryo antyder at Otx-Brachyury-interaksjon reduserer Brachyuryfunksjonen og skjerper grensene for aksjonsradiusen til begge molekyler. Hypotesen vår beskriver scenarioet hvor interaksjon hjelper å adskille head og kroppsvev under tidlig embryoutvikling.

Konklusjonen: Analyser av Brachyurynettverk er et første skritt for å analysere og forklare det paradoks at lignende sett av gener resulterer i forskjellig morfologi. Fremtidig arbeid vil være nødvendig for å forstå mekanismene som er ansvarlig for dannelsen av nye strukturer og kroppsplan.

Personalia:
Holger Bielen er født i 1975 og oppvokst i Unna, Tyskland. Han tok cand.scient. graden i Biologi ved Darmstadt Technische Universität i 2003. Han startet på doktorgraden i Darmstadt, og fullførte den ved Sars-senteret ved Universitetet i Bergen.

Tidspunkt og sted for disputasen:
16.10.2007, kl. 10:15, Aud. Bergen Vitensenter, Thormøhlensgate 51

Kontaktpersoner:
Holger Bielen, epost: Holger.Bielen@Sars.uib.no
Mediekontakt Mia Kolbjørnsen, tlf. 55 58 90 39 (a),
epost: mia.kolbjornsen@form.uib.no

Avhandlingen kan lånes på Det matematisk-naturvitenskapelige fakultetsbibliotek. For kjøp/bestilling av avhandlingen kontakt kandidaten direkte.


Offisiell side