uu.seUppsala University Publications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
The Function of FoxB During Limb Development and Axis Formation in the Spider Parasteatoda tepidariorum
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences.
2017 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Funktionen av FoxB under utveckling av lemmar och kroppsaxel i spindeln Parasteatoda tepidariorum (Swedish)
Abstract [en]

Arthropods are the most diverse and speciose group of animals on the planet. A key factor in their success is the adaptation of various appendages to new functions and environments, resulting in radically different morphologies. To understand this diversity, it is important to study the underlying genetic mechanisms. However, the gene regulatory networks governing the development of limbs are relatively poorly understood in many arthropods. The FoxB gene is known to have a conserved expression pattern in all arthropods hitherto investigated. It is expressed along the ventral ectoderm of all appendages, indicative of a function in ventral limb patterning. In this study, I conducted a functional analysis of FoxB in the house spider Parasteatoda tepidariorum by means of parental RNA interference. The knockdown of FoxB resulted in severe phenotypes of arrested development and inability to form proper germ bands, hypothesized to be the consequence of FoxB working antagonisitcally to dpp, a gene crucial for dorsal field formation and axial symmetry in Parasteatoda. Embryos depleted of FoxB had abnormal limbs characterized by an L-shaped morphology, likely caused by an absence or alteration of ventral limb morphology. I also present evidence that FoxB is likely upstream of the ventrally expressed genes wingless and H15-2 and probably a repressor of the dorsal limb marker optomotor-blind. Furthermore, I show for the first time that FoxB is expressed ventrally in Drosophila imaginal leg discs and in the antennal disc. The present study demonstrates the conserved ventral limb expression of FoxB in arthropods, and evidence for a role in limb patterning in spiders. FoxB appears to be an excellent candidate gene for studying ventral limb development in arthropods, and has potential to be the focus of future studies investigating this topic.

Abstract [sv]

Leddjur, så som insekter och spindlar, uppvisar en enastående diversitet i sin kroppsbyggnad. Under årmiljonerna har de utvecklats i flera riktningar, och många grupper har helt unika strukturer. Deras olika bihang och lemmar, så som ben och antenner, har studerats flitigt i arter som till exempel flugan Drosophila melanogaster, där hela nätverk av gener har identifierats som lägger grunden för hur dessa strukturer utvecklas. Hos vissa leddjur, så som spindlar, är dessa nätverk inte lika väldefinierade. I likhet med Drosophila har ett antal gener identifierats hos spindlar men deras exakta funktion och huruvida dessa är bevarade hos leddjur är mindre känt. Genen FoxB har visat sig vara uttryckt på väldigt liknande sätt på undersidan av benen och andra bihang i flera grupper av leddjur, vilket indikerar att den kan ha en bevarad funktion som en avgörande faktor för utveckling av dessa strukturer. I den här studien utfördes en funktionell analys av FoxB för att ta reda på dess funktion i hur benen och andra lemmar utvecklas i spindlar. Detta gjordes genom RNA interferens, en metod som används för att undersöka funktionen hos en gen genom att hindra den från att bli uttryckt. Tystandet av FoxB resulterade i svårt deformerade embryon som ej ordentligt kunde utveckla axiell symmetri, vilket spekuleras här vara ett resultat av att FoxB är antagonist till en annan gen, nämligen dpp. En mildare effekt som observerades var embryon med vanställda ben och pedipalper som var tjocka och böjda. Genom att undersöka hur andra liknande uttryckta gener, så som wingless och H15-2, var uttryckta i dessa embryon kunde vi dra slutsatsen att FoxB troligtvis är uppströms dessa gener. FoxB verkar också hämma optomotor-blind. Utöver detta presenterar den här studien för första gången uttrycksmönstret för FoxB i imaginalskivorna hos Drosophila, strukturer hos larverna som ben och andra bihang bildas från. Genen är tydligt uttryckt ventralt i benskivan samt i antennskivan.Den här studien identifierar FoxB som en utmärkt kandidat till att undersöka hur ben och andra bihang utvecklas i leddjur, baserat på dess egenskaper och bevarade uttryck i olika grupper. Här visar jag att den har en viktig roll i att utforma spindels ben, vilket potentiellt kan vara en bevarad funktion hos flera leddjurgrupper. De här insikterna kan leda till framtida studier på den här och liknande gener som hjälper till att identifiera nätverk av gener som förklarar hur leddjurs lemmar utvecklas. Detta kan i längden bidra till förståelsen om hur den här djurgruppen kom att bli så framgångsrik, och vad skillnader i de bakomliggande genetiska mekanismerna kan berätta om deras evolution.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , 49 p.
Series
Examensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, ISSN 1650-6553 ; 397
Keyword [en]
spider, RNA interference, FoxB, ventral patterning, appendage, Drosophila
Keyword [sv]
spindel, RNA interferens, FoxB, ventral, lemmar, Drosophila
National Category
Developmental Biology Geosciences, Multidisciplinary
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-325404OAI: oai:DiVA.org:uu-325404DiVA: diva2:1114469
Educational program
Master Programme in Earth Science
Presentation
2017-05-30, Norrland 1, Geocentrum, Villavägen 16, Uppsala, 14:00 (English)
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-06-26 Created: 2017-06-23 Last updated: 2017-06-26Bibliographically approved

Open Access in DiVA

The full text will be freely available from 2019-12-31 12:00
Available from 2019-12-31 12:00

By organisation
Department of Earth Sciences
Developmental BiologyGeosciences, Multidisciplinary

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 210 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf