Klonale Analysen im embryonalen Gehirn von Drosophila mit besonderem Fokus auf die Entwicklung der Pilzkörper

Eine wichtige Voraussetzung für das Verständnis der Spezifizierungsmechanismen unterschiedlicher Zelltypen im embryonalen Gehirn ist die detaillierte Kenntnis des neuroektodermalen Ursprungs seiner neuralen Stammzellen (Neuroblasten, NB), sowie der Morphologie und zellulären Komposition der daraus hervorgehenden Zellstammbäume (ZSBe). In der vorliegenden Arbeit wurde die Entstehung und Topologie von 21 embryonalen ZSBen im anteriorsten Gehirnteil, dem Protocerebrum, charakterisiert, mit besonderem Fokus auf solche ZSBe, die den Pilzkörper konstituieren. Pilzkörper sind prominente, paarige Neuropilzentren, die eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung olfaktorischer Informationen, beim Lernen und bei der Gedächtnisbildung spielen. In dieser Arbeit konnte erstmalig die Embryonalentwicklung der Pilzkörper ab dem Zeitpunkt der Entstehung ihrer NBen im procephalen Neuroektoderm (pNE), bis hin zum funktionellen Gehirnzentrum in der frühen Larve auf Ebene individueller ZSBe bzw. einzelner Neurone beschrieben werden. Mittels der klonalen Di-Markierungstechnik konnte ich zeigen, dass die vier NBen der Pilzkörper (PKNBen) jeder Gehirnhemisphäre innerhalb des NE aus dem ventralen Bereich der mitotischen Domäne B (δB) hervorgehen. Ein in diesem Bereich liegendes proneurales Feld beherbergt etwa 10-12 Zellen, die alle das Potential haben sich zu PKNBen zu entwickeln. Des Weiteren zeigen diese Untersuchungen, dass die PKNBen (und weitere NBen der δB) aus benachbarten NE-Zellen hervorgehen. Dieser Befund impliziert, dass der Mechanismus der lateralen Inhibition in diesem Bereich des NE keine Rolle spielt. Weiterhin stellte sich heraus, dass jeder PKNB eine ihm eigene Position im sich entwickelnden Pilzkörperkortex besetzt und eine spezifische Kombination der Transkriptionsfaktoren Dachshund, Eyeless und Retinal homeobox exprimiert. Dadurch konnte jeder der vier PKNBen in den betreffenden frühembryonalen NB-Karten einem der ca. 105 NBen pro Gehirnhemisphäre zugeordnet werden. Die PKNBen bringen individuelle ZSBe hervor, die Pilzkörper-intrinsische γ-Neurone beinhalten, aber auch jeweils charakteristische Sets an Interneuronen, die nicht am Aufbau des Pilzkörpers beteiligt sind. Diese verschiedenen Neuronentypen entstehen in einer zeitlichen Abfolge, die für jeden PKNBen spezifisch ist. Ihre embryonalen ZSBe sind aber nicht nur durch individuelle Sets an frühgeborenen ni-Neuronen charakterisiert, sondern auch durch spezifische Unterschiede in der Anzahl ihrer γ-Neurone, welche jedoch, wie ich zeigen konnte, nicht durch Apoptose reguliert wird. Weiterhin konnte ich zeigen, dass γ-Neurone, in einer PKNB Klon-abhängigen Weise, spezifische Unterschiede in der räumlich-zeitlichen Innervation des Pedunkels, der Calyx und der Loben aufweisen. Im Weiteren wurde die Expression verschiedener molekularer Marker in diesen ZSBen charakterisiert, u.a. die Expression verschiedener Gal4-Fliegenstämme, und solcher Transkriptionsfaktoren, die eine wichtige Rolle bei der temporären Spezifizierung im VNS spielen. So werden hb, Kr, pdm1 auch in Nachkommenzellen der PKNBen exprimiert und haben möglicherweise eine Funktion bei ihrer temporären Spezifizierung. Diese Arbeit gibt auch erstmalig Einblick in die vollständige spätembryonale/frühlarvale Morphologie anderer protocerebraler Gehirnzellstammbäume aus δB und δ1. Die Beschreibungen dieser ZSBe beinhalten Angaben zu deren Zellzahl, Zelltypen, der Lage der ZSBe im Gehirn, axonalen/dendritischen Projektionsmustern sowie dem Entstehungsort des NBen.

EPR spectroscopy as a tool for the elucidation of non-covalent structuring principles in complex soft matter

This thesis aims at connecting structural and functional changes of complex soft matter systems due to external stimuli with non-covalent molecular interaction profiles. It addresses the problem of elucidating non-covalent forces as structuring principle of mainly polymer-based systems in solution. The structuring principles of a wide variety of complex soft matter types are analyzed. In many cases this is done by exploring conformational changes upon the exertion of external stimuli. The central question throughout this thesis is how a certain non-covalent interaction profile leads to solution condition-dependent structuring of a polymeric system.rnTo answer this question, electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy is chosen as the main experimental method for the investigation of the structure principles of polymers. With EPR one detects only the local surroundings or environments of molecules that carry an unpaired electron. Non-covalent forces are normally effective on length scales of a few nanometers and below. Thus, EPR is excellently suited for their investigations. It allows for detection of interactions on length scales ranging from approx. 0.1 nm up to 10 nm. However, restriction to only one experimental technique likely leads to only incomplete pictures of complex systems. Therefore, the presented studies are frequently augmented with further experimental and computational methods in order to yield more comprehensive descriptions of the systems chosen for investigation.rnElectrostatic correlation effects in non-covalent interaction profiles as structuring principles in colloid-like ionic clusters and DNA condensation are investigated first. Building on this it is shown how electrostatic structuring principles can be combined with hydrophobic ones, at the example of host-guest interactions in so-called dendronized polymers (denpols).rnSubsequently, the focus is shifted from electrostatics in dendronized polymers to thermoresponsive alkylene oxide-based materials, whose structuring principles are based on hydrogen bonds and counteracting hydrophobic interactions. The collapse mechanism in dependence of hydrophilic-hydrophobic balance and topology of these polymers is elucidated. Complementarily the temperature-dependent phase behavior of elastin-like polypeptides (ELPs) is investigated. ELPs are the first (and so far only) class of compounds that is shown to feature a first-order inverse phase transition on nanoscopic length scales.rnFinally, this thesis addresses complex biological systems, namely intrinsically disordered proteins (IDPs). It is shown that the conformational space of the IDPs Osteopontin (OPN), a cytokine involved in metastasis of several kinds of cancer, and BASP1 (brain acid soluble protein one), a protein associated with neurite outgrowth, is governed by a subtle interplay between electrostatic forces, hydrophobic interaction, system entropy and hydrogen bonds. Such, IDPs can even sample cooperatively folded structures, which have so far only been associated with globular proteins.

Molekulare Analyse des Kolumnar-Gens beim Apfel (Malus x domestica)

Das Kolumnarwachstum beim Apfel (Malus x domestica) geht auf eine in den frühen 1960er Jahren entdeckte Zufallsmutation zurück. Die daraus resultierende Sprossmutante ist von großem wirtschaftlichem Interesse, da diese sehr kompakte Wuchsform unter anderem zu einer enormen Ertragssteigerung durch eine hohe Pflanzdichte der Bäume führt. Das Ziel der Arbeit ist die Entschlüsselung der molekularen Ursache dieser Mutation, die bisher weitgehend ungeklärt ist. Die Analyse wurde durch die Erstellung einer Referenzsequenz der Co-Zielregion einer kolumnaren Apfelsorte sowie durch die Konstruktion eng gekoppelter molekularer Marker realisiert. Durch die Konstruktion von genomischen Apfel-BAC-Bibliotheken mit mehrfacher Genomabdeckung und die Erstellung geeigneter Sonden wurde die Co-Region kloniert und deren Sequenz bestimmt. In Kombination zu dieser klassischen positionellen Klonierungsstrategie wurden genomische Illumina „mate pair“-Bibliotheken erstellt, sequenziert und bioinformatisch analysiert, um die genomische Region vollständig zu annotieren. Somit wurde eine vollständige genomische Referenz der Co-Region einer kolumnaren Apfelsorte erstellt, die die Grundlage für weitere Analysen bildet. Auf Basis dieser Referenz konnte die Co-Mutation in Form der Integration des LTR-Retrotransposons Gypsy-44 im kolumnaren Chromosom an Position 18,79 Mbp auf Chromosom 10 lokalisiert werden. Darüber hinaus konnten Transposon-basierende molekulare Marker erstellt werden, die eine verlässliche Genotypisierung von Apfelbäumen in Bezug auf das Kolumnarwachstum ermöglichen und dies unabhängig von der verwendeten Apfelsorte. Der genaue Wirkmechanismus von Gypsy-44, der zur Ausprägung dieses extremen Phänotyps führt, ist bislang unklar. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die molekulare Ursache für das kolumnare Wachstum aufgeklärt werden konnte und zudem die ersten molekularen Marker erstellt wurden, die eine sortenunabhängige Differenzierung zwischen kolumnaren und nicht kolumnaren Apfelbäumen ermöglichen.

Tissue engineering strategies for biomaterial-based anticancer drug delivery and enhancement of angiogenesis in tumor-resected bone

Patienten, die an Osteosarkom leiden werden derzeit mit intravenös applizierten krebstherapeutischen Mitteln nach Tumorresektion behandelt, was oftmals mit schweren Nebenwirkungen und einem verzögerten Knochenheilungsprozess einhergeht. Darüber hinaus treten vermehrt Rezidive aufgrund von verbleibenden neoplastischen Zellen an der Tumorresektionsstelle auf. Erfolgreiche Knochenregeneration und die Kontrolle von den im Gewebe verbleibenden Krebszellen stellt eine Herausforderung für das Tissue Engineering nach Knochenverlust durch Tumorentfernung dar. In dieser Hinsicht scheint der Einsatz von Hydroxyapatit als Knochenersatzmaterial in Kombination mit Cyclodextrin als Medikamententräger, vielversprechend. Chemotherapeutika können an Biomaterial gebunden und direkt am Tumorbett über einen längeren Zeitraum freigesetzt werden, um verbliebene neoplastische Zellen zu eliminieren. Lokal applizierte Chemotherapie hat diverse Vorteile, einschließlich der direkten zytotoxischen Auswirkung auf lokale Zellen, sowie die Reduzierung schwerer Nebenwirkungen. Diese Studie wurde durchgeführt, um die Funktionsfähigkeit eines solchen Arzneimittelabgabesystems zu bewerten und um Strategien im Bereich des Tissue Engineerings zu entwickeln, die den Knochenheilungsprozess und im speziellen die Vaskularisierung fördern sollen. Die Ergebnisse zeigen, dass nicht nur Krebszellen von der chemotherapeutischen Behandlung betroffen sind. Primäre Endothelzellen wie zum Beispiel HUVEC zeigten eine hohe Sensibilität Cisplatin und Doxorubicin gegenüber. Beide Medikamente lösten in HUVEC ein tumor-unterdrückendes Signal durch die Hochregulation von p53 und p21 aus. Zudem scheint Hypoxie einen krebstherapeutischen Einfluss zu haben, da die Behandlung sensitiver HUVEC mit Hypoxie die Zellen vor Zytotoxizität schützte. Der chemo-protektive Effekt schien deutlich weniger auf Krebszelllinien zu wirken. Diese Resultate könnten eine mögliche chemotherapeutische Strategie darstellen, um den Effekt eines zielgerichteten Medikamenteneinsatzes auf Krebszellen zu verbessern unter gleichzeitiger Schonung gesunder Zellen. Eine erfolgreiche Integration eines Systems, das Arzneimittel abgibt, kombiniert mit einem Biomaterial zur Stabilisierung und Regeneration, könnte gesunden Endothelzellen die Möglichkeit bieten zu proliferieren und Blutgefäße zu bilden, während verbleibende Krebszellen eliminiert werden. Da der Prozess der Knochengeweberemodellierung mit einer starken Beeinträchtigung der Lebensqualität des Patienten einhergeht, ist die Beschleunigung des postoperativen Heilungsprozesses eines der Ziele des Tissue Engineerings. Die Bildung von Blutgefäßen ist unabdingbar für eine erfolgreiche Integration eines Knochentransplantats in das Gewebe. Daher ist ein umfangreich ausgebildetes Blutgefäßsystem für einen verbesserten Heilungsprozess während der klinischen Anwendung wünschenswert. Frühere Experimente zeigen, dass sich die Anwendung von Ko-Kulturen aus humanen primären Osteoblasten (pOB) und humanen outgrowth endothelial cells (OEC) im Hinblick auf die Bildung stabiler gefäßähnlicher Strukturen in vitro, die auch effizient in das mikrovaskuläre System in vivo integriert werden konnten, als erfolgreich erweisen. Dieser Ansatz könnte genutzt werden, um prä-vaskularisierte Konstrukte herzustellen, die den Knochenheilungsprozess nach der Implantation fördern. Zusätzlich repräsentiert das Ko-Kultursystem ein exzellentes in vitro Model, um Faktoren, welche stark in den Prozess der Knochenheilung und Angiogenese eingebunden sind, zu identifizieren und zu analysieren. Es ist bekannt, dass Makrophagen eine maßgebliche Rolle in der inflammatorisch-induzierten Angiogenese spielen. In diesem Zusammenhang hebt diese Studie den positiven Einfluss THP-1 abgeleiteter Makrophagen in Ko-Kultur mit pOB und OEC hervor. Die Ergebnisse zeigten, dass die Anwendung von Makrophagen als inflammatorischer Stimulus im bereits etablierten Ko-Kultursystem zu einer pro-angiogenen Aktivierung der OEC führte, was in einer signifikant erhöhten Bildung blutgefäßähnlicher Strukturen in vitro resultierte. Außerdem zeigte die Analyse von Faktoren, die in der durch Entzündung hervorgerufenen Angiogenese eine wichtige Rolle spielen, eine deutliche Hochregulation von VEGF, inflammatorischer Zytokine und Adhäsionsmoleküle, die letztlich zu einer verstärkten Vaskularisierung beitragen. Diese Resultate werden dem Einfluss von Makrophagen zugeschrieben und könnten zukünftig im Tissue Engineering eingesetzt werden, um den Heilungsprozess zu beschleunigen und damit die klinische Situation von Patienten zu verbessern. Darüber hinaus könnte die Kombination der auf Ko-Kulturen basierenden Ansätze für das Knochen Tissue Engineering mit einem biomaterial-basierenden Arzneimittelabgabesystem zum klinischen Einsatz kommen, der die Eliminierung verbliebener Krebszellen mit der Förderung der Knochenregeneration verbindet.

Molecular genetic causes of columnar growth in apple (Malus x domestica)

The columnar growth habit of apple is interesting from an economic point of view as the pillar-like trees require little space and labor. Genetic engineering could be used to speed up breeding for columnar trees with high fruit quality and disease resistance. For this purpose, this study dealt with the molecular causes of this interesting phenotype. The original bud sport mutation that led to the columnar growth habit was found to be a novel nested insertion of a Gypsy-44 LTR retrotransposon on chromosome 10 at 18.79 Mb. This subsequently causes tissue-specific differential expression of nearby downstream genes, particularly of a gene encoding a 2OG-Fe(II) oxygenase of unknown function (dmr6-like) that is strongly upregulated in developing aerial tissues of columnar trees. The tissue-specificity of the differential expression suggests involvement of cis-regulatory regions and/or tissue-specific epigenetic markers whose influence on gene expression is altered due to the retrotransposon insertion. This eventually leads to changes in genes associated with stress and defense reactions, cell wall and cell membrane metabolism as well as phytohormone biosynthesis and signaling, which act together to cause the typical phenotype characteristics of columnar trees such as short internodes and the absence of long lateral branches. In future, transformation experiments introducing Gypsy-44 into non-columnar varieties or excising Gypsy-44 from columnar varieties would provide proof for our hypotheses. However, since site-specific transformation of a nested retrotransposon is a (too) ambitious objective, silencing of the Gypsy-44 transcripts or the nearby genes would also provide helpful clues.

Assessment of marine litter in the Western Adriatic Sea and its impact on marine biota

Due to its environmental, safety, health and socio-economic impacts, marine litter has been recognized as a 21st century global challenge, so that it has been included in Descriptor 10 of the EU MSFD. For its morphological features and anthropogenic pressures, the Adriatic Sea is very sensitive to the accumulation of debris, but data are inconsistent and fragmented. This thesis, in the framework of DeFishGear project, intents to assess marine litter on beaches and on seafloor in the Western Adriatic sea, and test if debris ingestion by fish occurs. Three beaches were sampled during two surveys in 2015. Benthic litter monitoring was carried out in the FAO GSA17 during fall 2014, using a rapido trawl. Litter ingestion was investigated through gut contents analysis of 260 fish belonging to 8 commercial species collected in Western Gulf of Venice. Average litter density on beaches was 1.5 items/m2 during spring, and decreased to 0.8 items/m2 in summer. Litter composition was heterogeneous and varied among sites, even if no significant differences were found. Most of debris consisted of plastic sheets, fragments, polystyrene pieces, mussels nets and cottons bud sticks, showing that sources are many and include aquaculture, land-based activities and local users of beaches. Average density of benthic litter was 913 items/Km2 (82 Kg/Km2). Plastic dominated in terms of numbers and weight, and consisted mainly of bags, sheets and mussel nets. The highest density was found close to the coast, and sources driving the major differences in litter distribution were mussel farms and shipping lanes. Litter ingestion occurred in 47% of examined fish, mainly consisting of fibers. Among species, S. pilchardus swallowed almost all debris categories. Findinds may provide a baseline to set the necessary measures to manage and minimize marine litter in the Western Adriatic region and to protect aquatic life from plastic pollution, even accounting the possible implications on human health.

MMP19 is upregulated during melanoma progression and increases invasion of melanoma cells

During the progression of cutaneous melanomas, matrix metalloproteinases (MMPs) facilitate the tumour cells to traverse the basement membrane and invade the dermis. In this study, we analysed the expression of MMP19 in the course of melanoma progression. Although MMP19 was absent in melanocytes and melanoma cells of early stages of melanoma development, its expression was strongly upregulated in the neighbouring keratinocytes that may facilitate the vertical outgrowth of melanoma cells. In contrast to early stages, MMP19 was upregulated during the vertical growth phase of melanoma and in metastases. The upregulation of MMP19 in melanoma of Clark levels IV and V correlates with that of MMP2 and also simultaneously with ceased expression of E-cadherin. To reveal whether MMP19 facilitates the invasion of melanomas, we examined adhesion and migratory capacity of selected melanoma cell lines. Melanoma cell lines with low expression of MMP19 exhibited increased adhesion to various substrates and lower migration in comparison with the cell line with higher expression of MMP19. Moreover, ectopic expression of MMP19 could restore the migratory capacity of melanoma cells with low endogenous level of MMP19. These results suggest that the increase of MMP19 expression hallmarks the progression of cutaneous melanoma and might augment melanoma growth by promoting the invasion of tumour cells.

Antegrade cerebral protection in thoracic aortic surgery: lessons from the past decade

Prolonged deep hypothermic circulatory arrest (DHCA) adversely affects outcome and quality of life in thoracic aortic surgery. Several techniques of antegrade cerebral perfusion are routinely used: bilateral selective antegrade cerebral protection (SACP) by introducing catheters in the innominate and left carotid artery, unilateral perfusion through the right axillary antegrade cerebral perfusion (RAACP) or a combination of right axillary perfusion with an additional catheter in the left carotid artery (RAACCP), resulting also in bilateral perfusion. The aim of the present study was to analyse the impact of the different approaches on the quality of life (QoL).

Generation of an osteogenic graft from human placenta and placenta-derived mesenchymal stem cells

The objective of the study was to determine the feasibility of generating a biodegradable, stem cell-loaded osteogenic composite graft from human placenta. Initially, a scaffold from human chorion membrane was produced. Human placenta mesenchymal stem cells (MSCs) derived from either first-trimester chorionic villi or term chorion membrane were differentiated osteogenically on this scaffold. Outgrowth, adherence, and osteogenic differentiation of cells were assessed by immunohistochemistry (IHC), scanning electron microscopy, protein expression, and real-time polymerase chain reaction (RT-PCR). Our results showed that a cell-free extracellular matrix scaffold can be generated from human chorion. Seeded MSCs densely adhered to that scaffold and were osteogenically differentiated. Calcium and alkaline phosphatase were detected in the cell-scaffold constructs as a proof of mineralization and findings were confirmed by IHC and RT-PCR results. This study shows for the first time that generation of an osteogenic composite graft using placental tissue is feasible. It might allow therapeutic application of autologous or allogeneic grafts in congenital skeletal defects by means of a composite graft.

Don't Worry, B-Buy: E-Procurement at Bucknell

Bucknell University is piloting a centralized e-procurement system for institutional purchasing that will streamline the procurement process.

Antagonistic TSC22D1 variants control BRAF(E600)-induced senescence

Oncogene-induced cellular senescence (OIS) is an increasingly recognized tumour suppressor mechanism that confines the outgrowth of neoplastic cells in vivo. It relies on a complex signalling network, but only few components have been identified so far. Gene-expression profiling revealed a >100-fold increase in the levels of the transcription factor and putative tumour suppressor gene TGFβ-stimulated clone 22 (TSC22D1) in BRAF(E600)-induced senescence, in both human fibroblasts and melanocytes. Only the short TSC22D1 transcript was upregulated, whereas the abundance of the large protein variant was suppressed by proteasomal degradation. The TSC22D1 protein variants, in complex with their dimerization partner TSC22 homologue gene 1 (THG1), exerted opposing functions, as selective depletion of the short form, or conversely, overexpression of the large variant, resulted in abrogation of OIS. This was accompanied by the suppression of several inflammatory factors and p15(INK4B), with TSC22D1 acting as a critical effector of C/EBPβ. Our results demonstrate that the differential regulation of antagonistic TSC22D1 variants is required for the establishment of OIS and suggest distinct contributions of TSC22 family members to the progression of BRAF(E600)-driven neoplasia.

Site-Specific Expression of Gelatinolytic Activity during Morphogenesis of the Secondary Palate in the Mouse Embryo

Morphogenesis of the secondary palate in mammalian embryos involves two major events: first, reorientation of the two vertically oriented palatal shelves into a horizontal position above the tongue, and second, fusion of the two shelves at the midline. Genetic evidence in humans and mice indicates the involvement of matrix metalloproteinases (MMPs). As MMP expression patterns might differ from sites of activity, we used a recently developed highly sensitive in situ zymography technique to map gelatinolytic MMP activity in the developing mouse palate. At embryonic day 14.5 (E14.5), we detected strong gelatinolytic activity around the lateral epithelial folds of the nasopharyngeal cavity, which is generated as a consequence of palatal shelf elevation. Activity was concentrated in the basement membrane of the epithelial fold but extended into the adjacent mesenchyme, and increased in intensity with lateral outgrowth of the cavity at E15.5. Gelatinolytic activity at this site was not the consequence of epithelial fold formation, as it was also observed in Bmp7-deficient embryos where shelf elevation is delayed. In this case, gelatinolytic activity appeared in vertical shelves at the exact position where the epithelial fold will form during elevation. Mmp2 and Mmp14 (MT1-MMP), but not Mmp9 and Mmp13, mRNAs were expressed in the mesenchyme around the epithelial folds of the elevated palatal shelves; this was confirmed by immunostaining for MMP-2 and MT1-MMP. Weak gelatinolytic activity was also found at the midline of E14.5 palatal shelves, which increased during fusion at E15.5. Whereas MMPs have been implicated in palatal fusion before, this is the first report showing that gelatinases might contribute to tissue remodeling during early stages of palatal shelf elevation and formation of the nasopharynx.

Development and remodeling of the vertebrate blood-gas barrier

During vertebrate development, the lung inaugurates as an endodermal bud from the primitive foregut. Dichotomous subdivision of the bud results in arborizing airways that form the prospective gas exchanging chambers, where a thin blood-gas barrier (BGB) is established. In the mammalian lung, this proceeds through conversion of type II cells to type I cells, thinning, and elongation of the cells as well as extrusion of the lamellar bodies. Subsequent diminution of interstitial tissue and apposition of capillaries to the alveolar epithelium establish a thin BGB. In the noncompliant avian lung, attenuation proceeds through cell-cutting processes that result in remarkable thinning of the epithelial layer. A host of morphoregulatory molecules, including transcription factors such as Nkx2.1, GATA, HNF-3, and WNT5a; signaling molecules including FGF, BMP-4, Shh, and TFG- β and extracellular proteins and their receptors have been implicated. During normal physiological function, the BGB may be remodeled in response to alterations in transmural pressures in both blood capillaries and airspaces. Such changes are mitigated through rapid expression of the relevant genes for extracellular matrix proteins and growth factors. While an appreciable amount of information regarding molecular control has been documented in the mammalian lung, very little is available on the avian lung.

Alteration in 5HT1A Receptor Activity from a Prenatal Exposure to Dexamethasone in a Stressed and Non-Stressed Adult Male Rat

Synthetic glucocorticoids (GC) are used as a clinical therapeutic to stimulate lung development in fetuses that present the risk of preterm delivery. Previous studies have shown that a prenatal exposure to Dexamethasone (DEX) causes a disturbance in normal GC mediation of neuritic outgrowth, cell signaling, and serotonergic systems. Our hypothesis is that a prenatal exposure to DEX during the third trimester of pregnancy alters 5HT1A receptor function. Pregnant dams were injected daily with 150μg/ml/kg of DEX from gestation day 14 through 19. Control dams were treated with and equal volume of saline. Swim stress followed by elevated plus maze testing was conducted on male rats an hour and a half prior to being sacrificed to induce postnatal acute stress. The non-stressed group was also tested and allowed to return to baseline before sacrifice. Hippocampi were analyzed using a radioligand-receptor binding assay and GTPγS35 incorporation (3H-MPPF antagonist and 8-OH-DPAT agonist, respectively). A significant increase in Kd was found in non-stressed DEX-exposed animals compared to non-stressed controls (p

Role of FGFRL1 and other FGF signaling proteins in early kidney development

The mammalian kidney develops from the ureteric bud and the metanephric mesenchyme. In mice, the ureteric bud invades the metanephric mesenchyme at day E10.5 and begins to branch. The tips of the ureteric bud induce the metanephric mesenchyme to condense and form the cap mesenchyme. Some cells of this cap mesenchyme undergo a mesenchymal-to-epithelial transition and differentiate into renal vesicles, which further develop into nephrons. The developing kidney expresses Fibroblast growth factor (Fgf)1, 7, 8, 9, 10, 12 and 20 and Fgf receptors Fgfr1 and Fgfr2. Fgf7 and Fgf10, mainly secreted by the metanephric mesenchyme, bind to Fgfr2b of the ureteric bud and induce branching. Fgfr1 and Fgfr2c are required for formation of the metanephric mesenchyme, however the two receptors can substitute for one another. Fgf8, secreted by renal vesicles, binds to Fgfr1 and supports survival of cells in the nascent nephrons. Fgf9 and Fgf20, expressed in the metanephric mesenchyme, are necessary to maintain survival of progenitor cells in the cortical region of the kidney. FgfrL1 is a novel member of the Fgfr family that lacks the intracellular tyrosine kinase domain. It is expressed in the ureteric bud and all nephrogenic structures. Targeted deletion of FgfrL1 leads to severe kidney dysgenesis due to the lack of renal vesicles. FgfrL1 is known to interact mainly with Fgf8. It is therefore conceivable that FgfrL1 restricts signaling of Fgf8 to the precise location of the nascent nephrons. It might also promote tight adhesion of cells in the condensed metanephric mesenchyme as required for the mesenchymal-to-epithelial transition.