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- Spemanns Organisator bezeichnet in der Embryologie das älteste und bekannteste Beispiel eines embryonalen Signalzentrums. Es wurde von Hans Spemann (1869–1941) und Hilde Mangold (1898–1924) entdeckt. Für seine Leistungen im Bereich der Embryologie erhielt Spemann 1935 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.Während der Entwicklung von Amphibien, zum Beispiel Molchen und Fröschen, wird die Gestaltbildung des Embryos (die Ontogenese) von einer bestimmten Zellgruppe aus gesteuert. Diese Zellgruppe „organisiert“ also die Entwicklung aller übrigen Zellen und wurde von Spemann daher als Organisator bezeichnet. Der Organisator ist im sogenannten „grauen Halbmond“ der befruchteten Eizelle lokalisiert. Die Zygote eines Lurchs lässt sich schon vor der ersten Zellteilung (Furchung) in drei Abschnitte gliedern (siehe Zeichnung). Der dunkel gefärbte dotterreiche Teil und der helle dotterarme Teil sind durch den grauen Halbmond voneinander getrennt. Diese Bereiche werden durch die Zellteilungen während der Furchung und Blastulation auf verschiedene Zellen verteilt. Jene Zellen, die aus dem grauen Halbmond hervorgehen, nehmen unmittelbaren Einfluss auf die Entwicklung des Embryos in dorso-ventraler Richtung und die Zelldifferenzierung in ihrer unmittelbaren Umgebung mithilfe der Aussendung von unterschiedlichen Signalproteinen. Hierbei spielt Chordin eine besondere Rolle, da es ein Inhibitor für TGF-beta-ähnliche Signalproteine wie z.B. BMP4 (Bone morphogenetic protein) ist. Während BMP von der ventralen Seite her auf Zellen einwirkt, beeinflusstChordin die Zellen von der dorsalen Seite aus. Dadurch entsteht über den Stoffgradienten der beiden Signalstoffe ein Profil der Signal-Aktivität zwischen ventral und dorsal, auch „formgebender Gradient“ genannt. Der Gradient wird formend, da infolge des verringerten Einflusses BMP produzierenden Zellen nun die Gastrulation ausgelöst wird. Sie beginnt nämlich an der Stelle, wo BMP die geringste Konzentration hat, also am grauen Halbmond. Dort bildet sich dann der Blastoporus oder Urmund. Somit ist dieser Zellhaufen von entscheidender Bedeutung für die Ausbildung der Längsachse des Embryos durch die Gastrulation, weil die Einstülpung des Blastoporus mit einer Spezialisierung der Gewebe in seiner Nachbarschaft verbunden ist.Die Rolle, die der an der Blastoporus-Lippe lokalisierte Zellhaufen dabei spielt, hat ihm die Bezeichnung Organisator eingebracht. Der Name wurde verknüpft mit dem seines Mit-Entdeckers Spemann (Spemann’s Organizer). Bewiesen wurde die Rolle des Organisators von Hans Spemann und Hilde Mangold durch ein mikrochirurgisches Experiment an Molchembryonen.Transplantiert man zu Beginn der Gastrulation den Organisator in einen anderen Embryo an dort anderer Stelle, beginnt der Zielembryo an zwei Stellen die Gastrulation. Auf diese Weise entsteht verdoppelnd, als Folge der zwei Organisatorregionen, ein zusätzlicher Satz Körperstrukturen, jetzt aber auf einem einzigen Embryo. Je nach Ort der Implantation führt das zu mehr oder weniger ausgereiften siamesischen Zwillingen. Signalproteine spielen in weiteren, späteren formbildenden Mechanismen, beispielsweise der Gesichtsbildung, eine zentrale Rolle. Bei Manipulationen solcher Mechanismen entsteht zum Beispiel eine Gesichtsverdoppelung. Durch Mutation eines Gens, das für die Synthese des sogenannten sonic-hedgehog Proteins verantwortlich ist, kommen solche Missbildungen auch auf natürliche Weise vor. (de)
- Spemanns Organisator bezeichnet in der Embryologie das älteste und bekannteste Beispiel eines embryonalen Signalzentrums. Es wurde von Hans Spemann (1869–1941) und Hilde Mangold (1898–1924) entdeckt. Für seine Leistungen im Bereich der Embryologie erhielt Spemann 1935 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.Während der Entwicklung von Amphibien, zum Beispiel Molchen und Fröschen, wird die Gestaltbildung des Embryos (die Ontogenese) von einer bestimmten Zellgruppe aus gesteuert. Diese Zellgruppe „organisiert“ also die Entwicklung aller übrigen Zellen und wurde von Spemann daher als Organisator bezeichnet. Der Organisator ist im sogenannten „grauen Halbmond“ der befruchteten Eizelle lokalisiert. Die Zygote eines Lurchs lässt sich schon vor der ersten Zellteilung (Furchung) in drei Abschnitte gliedern (siehe Zeichnung). Der dunkel gefärbte dotterreiche Teil und der helle dotterarme Teil sind durch den grauen Halbmond voneinander getrennt. Diese Bereiche werden durch die Zellteilungen während der Furchung und Blastulation auf verschiedene Zellen verteilt. Jene Zellen, die aus dem grauen Halbmond hervorgehen, nehmen unmittelbaren Einfluss auf die Entwicklung des Embryos in dorso-ventraler Richtung und die Zelldifferenzierung in ihrer unmittelbaren Umgebung mithilfe der Aussendung von unterschiedlichen Signalproteinen. Hierbei spielt Chordin eine besondere Rolle, da es ein Inhibitor für TGF-beta-ähnliche Signalproteine wie z.B. BMP4 (Bone morphogenetic protein) ist. Während BMP von der ventralen Seite her auf Zellen einwirkt, beeinflusstChordin die Zellen von der dorsalen Seite aus. Dadurch entsteht über den Stoffgradienten der beiden Signalstoffe ein Profil der Signal-Aktivität zwischen ventral und dorsal, auch „formgebender Gradient“ genannt. Der Gradient wird formend, da infolge des verringerten Einflusses BMP produzierenden Zellen nun die Gastrulation ausgelöst wird. Sie beginnt nämlich an der Stelle, wo BMP die geringste Konzentration hat, also am grauen Halbmond. Dort bildet sich dann der Blastoporus oder Urmund. Somit ist dieser Zellhaufen von entscheidender Bedeutung für die Ausbildung der Längsachse des Embryos durch die Gastrulation, weil die Einstülpung des Blastoporus mit einer Spezialisierung der Gewebe in seiner Nachbarschaft verbunden ist.Die Rolle, die der an der Blastoporus-Lippe lokalisierte Zellhaufen dabei spielt, hat ihm die Bezeichnung Organisator eingebracht. Der Name wurde verknüpft mit dem seines Mit-Entdeckers Spemann (Spemann’s Organizer). Bewiesen wurde die Rolle des Organisators von Hans Spemann und Hilde Mangold durch ein mikrochirurgisches Experiment an Molchembryonen.Transplantiert man zu Beginn der Gastrulation den Organisator in einen anderen Embryo an dort anderer Stelle, beginnt der Zielembryo an zwei Stellen die Gastrulation. Auf diese Weise entsteht verdoppelnd, als Folge der zwei Organisatorregionen, ein zusätzlicher Satz Körperstrukturen, jetzt aber auf einem einzigen Embryo. Je nach Ort der Implantation führt das zu mehr oder weniger ausgereiften siamesischen Zwillingen. Signalproteine spielen in weiteren, späteren formbildenden Mechanismen, beispielsweise der Gesichtsbildung, eine zentrale Rolle. Bei Manipulationen solcher Mechanismen entsteht zum Beispiel eine Gesichtsverdoppelung. Durch Mutation eines Gens, das für die Synthese des sogenannten sonic-hedgehog Proteins verantwortlich ist, kommen solche Missbildungen auch auf natürliche Weise vor. (de)
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