Morfogeneze orálního skeletu mihule ve vztahu k evoluci čelistí

Abstract

5 Buněčná chrupavka, jeden z derivátů neurální lišty, patří mezi zásadní znaky definující obratlovce. Rozvoj a specifikace této tkáně umožnily vznik čelistí v linii čelistnatých obratlovců, což této skupině přineslo nebývalý evoluční úspěch. Mihule, jakožto zástupci bazální bezčelistnaté větve obratlovců, představují díky své jedinečné pozici na fylogenetickém stromě ideální model pro studium evoluce obratlovčích apomorfií. Larvy mihule, minohy, mají v přední části hlavy zvláštní orální skelet složený z tzv. mukochrupavky, což je tkáň nesoucí určitou podobnost s klasickou chrupavkou. Ačkoli bylo otázce evolučního a morfologického významu mukochrupavky věnována řada studií, její embryonální původ a potencionální homologie s elementy čelistí u čelistnatců nejsou jasné. V této práci jsem se věnoval popsání morfogeneze oro-faryngeální oblasti mihule mořské Petromyzon marinus. Visualizace ze skenovacího elektronového mikroskopu posloužily k porozumění tvarování a topografických vztahů embryonálních kavit, detailní histologická analýza společně s analýzou expresních profilů několika molekulárních markerů umožnila vysledování původu, histogeneze a morfogeneze mukochrupavčitých elementů. Dále byla zkoumána genová regulace mukochrupavky jako tkáně za účelem identifikace jejích specifických či sdílených...

4 Neural crest-derived cellular cartilage is one of the defining characteristics of vertebrates. Elaboration of this tissue and its patterning allowed the evolution of jaws in the gnathostome lineage. Together these hallmarks helped jawed vertebrates become one of the dominant taxons in the animal kingdom. Lampreys, as basal jawless vertebrates, lie at a unique phylogenetic position that makes them ideal organisms for the study of evolution of vertebrate/gnathostome novelties. Larval lampreys possess a special oral skeleton composed of a tissue related to cartilage, termed mucocartilage. Despite considerable attention that has been paid to the evolutionary significance of mucocartilage, it is not yet clear, how this unique feature arises in development and to what extent it is homologous to gnathostome jaws. In this study, the development of oro-pharyngeal region was analyzed in the sea lamprey Petromyzon marinus. SEM imaging revealed shaping and topographic relationships of embryonic tissues, detailed plastic histology coupled with expression analyses of several molecular markers were used to describe origin, histogenesis and morphogenesis of mucocartilage. Furthermore, genetic regulation of the tissue was investigated in order to identify its unique or shared features. Mucocartilage is seen to...