Grundlegende Mechanismen der Apoptose in den einfachsten Invertebraten, den Porifera

Zusammenfassung.

In der vorliegenden Arbeit wird dargestellt, wie mittels verschiedener molekularbiologischer Techniken die phylogenetisch ältesten Elemente der Apoptose-Maschinerie in den ursprünglichsten aller Metazoen—den Porifera (Schwämme)—identifiziert wurden. Neben Effektoren gehören auch Regulatoren der Apoptose zu diesen Elementen, die mittels struktureller und funktionaler Analysen charakterisiert wurden. Ihre Funktionalität ließ sich auch in einem heterologen, humanen System demonstrieren, das durch die Expression eines der antiapoptotischen Bcl-2-Homologe resistenter gegenüber apoptotischen Stimuli wurde. Die Analyse der phylogenetisch ursprünglichsten Elemente der Apoptose sowie ihr Vergleich mit jenen Molekülen aus Vertebraten trägt zum Verständnis der Evolution des programmierten Zelltods bei.

Summary.

Sponges (phylum Porifera) represent the oldest metazoan taxon. Through a variety of molecular biological methods the existence of elaborated mechanisms such as programmed cell death was established in those organisms that are regarded today as living fossils. Among the apoptotic proteins identified in sponges are the key molecules of apoptotic pathways, effectors (caspases, death domain proteins) and regulators (Bcl-2 homologues) of programmed cell death. Furthermore, when introduced in vertebrate cells one sponge antiapoptotic Bcl-2 homologue displayed its pro-survival function in the heterologous system, confirming the conserved character of apoptotic cell death. Comparing apoptotic elements of both the most ancient and the most recent of all metazoans might elucidate the evolution of programmed cell death and processes involved, such as aging.