Stammzellfunktion des Gens bällchen am Beispiel der Spermatogenese von Drosophila melanogaster

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung der Keimbahnstammzellen im Testis von Drosophila melanogaster, die durch ihre Fähigkeit zur Selbsterneuerung und Differenzierung charakterisiert sind. Die Bildung von Tochterzellen mit unterschiedlichem Entwicklungspotential, das heißt Erhalt des Stammzellpotentials bzw. Keimzellentwicklung, wird durch asymmetrische Teilungen der Stammzellen erreicht, ein Prozess, der von der unmittelbaren Stammzellumgebung, der sogenannten Stammzellnische, beeinflusst wird. Die Arbeit beschreibt die Funktion des Gens bällchen (ball) während der frühen Spermatogenese. Die molekulare Charakterisierung des Gens zeigt, dass es für eine kernlokalisierte Serin/Threonin-Kinase codiert. Für die Funktionsanalyse des Gens wurden spezifische Mutanten hergestellt. Diese weisen Allel-spezifische Defekte in der kontinuierlichen Produktion von Keimzellen auf. Die Defekte gehen sowohl bei hypomorphen als auch amorphen ball-Mutationen auf den Verlust der Keimbahnstammzellen zurück. Eine Differenzierung der wenigen überlebenden Keimzellen ist jedoch prinzipiell möglich. Keimzellautonome ball-Expression, die Transgen-abhängig in ball-Mutanten vermittelt wurde, zeigt, dass ball-Aktivität in den Keimzellen für den Erhalt der Keimbahn hinreichend ist. ball wird auch in den Stammzellpopulationen der weiblichen Keimbahn und des Nervensystems exprimiert. Bei amorphen ball-Mutanten werden in den entsprechenden Derivaten mutationsbedingte Phänotypen beobachtet, die wiederum auf Proliferationsdefekte schließen lassen. Diese Beobachtungen lassen den Schluss zu, dass ball als intrinsischer Stammzellfaktor nicht nur in der männlichen Keimbahn benötigt wird.