Thermale Prägung des Muskelwachstums in Fischen

Das Wachstum der myotomalen Muskulatur in Knochenfischen ist ein plastischer Prozess und wird stark von der Umgebungstemperatur beeinflußt. Die bislang in der Literatur beschriebenen Temperatureffekte sind jedoch heterogen und teilweise widersprüchlich. Die neuere Forschung führte zu der bedeutsamen Erkenntnis, dass Fischembryonen einer Art von thermaler Prägung unterliegen, die das Muskelwachstum in späteren Perioden der Entwicklung nachhaltig beeinflußt. Die Ursache dieses Phänomens ist bislang ungeklärt, Wirkmechanismen auf embryonale Muskelvorläuferzellen erscheinen jedoch wahrscheinlich. Vor diesem Hintergrund soll die geplante Forschungsarbeit 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 unterschied-liche Erbrütungstemperaturen reagieren, (ii) ob die spezifischen Phasen der Muskelbildung von der Temperatur in unterschiedlicher Weise beinflusst werden, (iii) wie sich die Tempera-tur in der embryonalen Periode auf das Verhalten der Muskelvorläuferzellen und das Muskel-wachstum in späteren Perioden der Entwicklung auswirkt, und (iv) wie die Aufnahme neuer Zellkerne in wachsende Muskelfasern durch Fusion einkerniger Vorläuferzellen beeinflusst wird. Das vorgesehene Methodenspektrum umfaßt histologische Dünnschnittfärbeverfahren, Immuncytochemie, in situ Hybridisierung, Histochemie, digitale Planimetrie, Analyse isolierter Einzelfasern und Untersuchungen in der Zellkultur. 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.