@phdthesis{Buch2006, author = {Susanne Buch}, title = {Die Signaltransduktionswirkung von Insulin in der adulten Drosophila melanogaster}, series = {Forschungszentrum Karlsruhe: Wissenschaftliche Berichte}, volume = {7271}, journal = {Effects of insulin signaling in adult Drosophila melanogaster}, publisher = {Forschungszentrum Karlsruhe}, address = {Karlsruhe}, issn = {0947-8620}, doi = {10.5445/IR/1000005652}, year = {2006}, abstract = {Die Rolle des Insulin-Signaltransduktionsweges in der Kontrolle der Entwicklung, der Physiologie und der Lebensdauer eines Organismus wurde in den vergangenen Jahren eingehend untersucht. Aufgrund seiner evolution{\"a}ren Konservierung konnte durch Modellorganismen wie C. elegans, Drosophila und Mus musculus ein schneller Fortschritt bei der Entschl{\"u}sselung von Komponenten dieses Signalweges gemacht werden. In Drosophila wurden sieben verschiedene Homologe des S{\"a}uger-Insulins identifiziert. Drei der „Drosophila insulin-like peptides“ (dilps) werden in den medianen neuroendokrinen Zellen des Gehirns exprimiert. Diese Insulin-produzierenden Zellen (IPCs) senden neuronale Projektionen in Zellen der Corpora cardiaca. In diesen Zellen wird das Glucagonhomolog AKH (Adipokinetisches Hormon) produziert, zudem sind sie in der Lage Insulin zu speichern. Die beiden Zelltypen k{\"o}nnen als funktionelles Homolog der A- und B-Zellen des S{\"a}uger-Pankreas angesehen werden. Bisher wurden die Studien in Drosophila an Mutanten des Insulin-Signaltransduktionsweges und an teilweise IPC-defizienten Fliegen durchgef{\"u}hrt. In beiden F{\"a}llen konnte der beobachtete Ph{\"a}notyp von entwicklungsbedingten Defekten und der verminderten Insulin-Signalwirkung selbst ausgel{\"o}st worden sein. In dieser Arbeit wurden mit Hilfe des sp{\"a}t in der Entwicklung aktiven dilp3-Promotors und der Apoptose-induzierenden Faktoren RPR (reaper) und HID (Head involution defective) die IPCs zerst{\"o}rt. Ein larvaler Ph{\"a}notyp wie bei den Mutanten des Insulin-Signaltransduktionsweges war nicht zu beobachten. So war es nun m{\"o}glich, den Effekt einer verminderten Insulin-Signalwirkung in Adulten getrennt von entwicklungsabh{\"a}ngigen Effekten zu betrachten. Es zeigte sich, dass IPC-defiziente Weibchen Probleme haben, sich unterschiedlichen Nahrungsbedingungen anzupassen. Sie konnten Glycogen und K{\"o}rperfett nicht so leicht abbauen. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass bei F{\"u}tterung mit proteinreicher und kohlenhydratarmer Nahrung ihre Lebenserwartung gegen{\"u}ber den Kontrollen erh{\"o}ht war. Die Analyse dieser Fliegen mit Hilfe von cDNS-Microarrays f{\"u}hrte zur Identifizierung des „target of brain insulin“ (tobi), einer α-Glucosidase, die im Darm und im Fettk{\"o}rper von Adulten exprimiert wurde. TOBI ist evolution{\"a}r konserviert und es existiert ebenfalls ein menschliches Homolog. Das Transkript der α-Glucosidase wurde bei verminderter Insulin-Signalwirkung reprimiert, zudem wurde es abh{\"a}ngig von der Proteinkonzentration in der Nahrung reguliert. Durch die Zerst{\"o}rung der AKH-produzierenden Zellen konnte tobi ebenfalls reprimiert werden. Dies zeigte, dass zus{\"a}tzlich zu den IPCs auch die AKH-Zellen n{\"o}tig waren, um das tobi-induzierende Signal weiterzuleiten. Diese Ergebnisse machen TOBI zu einem interessanten Zielgen des Insulinsignaltransduktionsweges, besonders seine m{\"o}gliche Rolle im Alterungsprozess bedarf einer weiteren Untersuchung.}, language = {de} }