Thermal imprinting in fish embryos: implications for muscle precursor cells and later muscle growth dynamics

Erbrütung von Fischembryonen unter kontrollierten Temperaturbedingungen, histologische Dünnschnittfärbeverfahren, Immuncytochemie, in situ Hybridisierung, Histochemie, digitale Planimetrie, Analyse isolierter Einzelfasern und Untersuchungen in der Zellkultur. Das Wachstum der myotomalen Muskulatur in Knochenfischen ist ein plastischer Prozess und wird stark von der Umgebungstemperatur beeinflußt. Fischembryonen unterliegen einer Art von thermaler Prägung, die das Muskelwachstum in späteren Perioden der Entwicklung nachhaltig beeinflußt. Die geplante Forschungsarbeit soll aufkären, in welcher Weise die temperaturbedingten Veränderungen der Wachstumsdynamik der Muskulatur mit Veränderungen der Proliferations- und Differenzierungsrate von Muskelvorläuferzellen zusammenhängen. In heimischen Süßwasserfischen (Perlfisch, Seeforelle) soll im speziellen untersucht werden, (i) wie die Muskelvorläuferzellen des Dermomyotoms auf unterschiedliche Erbrütungstemperaturen reagieren, (ii) ob die spezifischen Phasen der Muskelbildung von der Temperatur in unterschiedlicher Weise beinflusst werden, (iii) wie sich die Temperatur in der embryonalen Periode auf das Verhalten der Muskelvorläuferzellen und das Muskelwachstum in späteren Perioden der Entwicklung auswirkt, und (iv) wie die Aufnahme neuer Zellkerne in wachsende Muskelfasern durch Fusion einkerniger Vorläuferzellen beeinflusst wird. Es ist zu erwarten, daß die Ergebnisse der Arbeit sowohl im entwicklungsbiologischen Grundlagenbereich (zelluläre Grundlagen temperaturinduzierter Kurz- und Langzeiteffekte, interspezifischer Mustervergleich) als auch hinsichtlich angewandter Aspekte (Fischzucht, Arterhaltung bei Klimaänderung) von hoher Relevanz sein werden.