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M.F. Wullimann, B. Rupp, H. Reichert, ,Neuroanatomy of the zebrafish brain. A topological atlas...

Date post: 17-Sep-2016
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Buchbesprechung M. F. Wullimann, B. Rupp, H. Reichert: Neuroanatomy of the ze- brafish brain. A topological atlas. Birkhauser Verlag Basel, Boston - Berlin 1996. 144 Seiten, 64 Abbildungen. DM 198, -, sfr.168,-, 6S1445,40, ISBN 3-7643-5120-9 Einfache Modelle bilden in allen Forschungsberelchen einen wichti- gen Ausgangspunkt, urn von diesen Beobachtungen auf komplexere Systeme zu beziehen, in den en dann die Modelleigenschaften ge- zieher identifiziert und verifiziert werden k6nnen. Handelt es sich urn ein Modell, das sich in der Nahe des Zielsystems befindet kan- nen die Beobachtungen mit graBerer Sicherheit auf dieses bezogen werden. Dieser Ansatz wird augenfallig, wenn man, urn nur wenige zu nennen, die Modellorganismen Drosophila melanogaster, Cae- norhabditis elegans, Xenopus laevis und seil kurzem Danio rerio (Hauptgattung), den Zebrafisch (Zebrabarbling. Querstreifenbarb- ling), ehemals Brachydanio rerio, betrachteL Der SUl3wasserfisch ist ein typischer Vertreter der Aquarienfische und lebt unter natUrli- chen Bedingungen im sUd- und ostasiatischen Raum. Der Zebra- fisch geMrt zum Unterstamm der Vertebrata und befllldet sich da- mit naher an den Primaten als die UbrigenModeliorganismen. Dies ist ein Grund, weshalb er sieh zunehmender Beliebheit erfreu!. Wei- tere sind die relativ kurze Entwicklungszeit und Anspruchslosig- keit, die sich u. a. im GenuB von Drosophila- Larven auGert sowie die Erzeugung relativ groBer, transparenter Embryonen. Obg\eich die Qualitaten des Zebrafisches mindestens seit 970 In der Arbeits- gruppe urn George Streisinger und Charles Kimmel u. a. an der University of Oregon bekannt sind, gelang es del lelllen Nobe\prei- stragerin Christiane NUsslein-Volhard und Ene Wieschaus vom Max-Planck-Institut fUr Entwicklungsbiologie III TUbingen, mittels saturation mutagenesis ein effzientes iVlutagene-S\Stem zu ent- wickeln, das als Grundlage fUr gezielte genetj,che'\nalysen dar- stellt. Die interessantesten neuronalen Mutantell, die aus umfang- reichen Mutationsexperimenten hervorgingen wiesen Entwick- lungsstorungen bei der Axonsprossung relmaler Neurone zum Tectum auf, die als pathfinding mutants bezeiclmet wurden. Das Zebrafisch-ZNS ist inzwischen ZlJ einem bedeutenden Ob- jekt fUr Entwicklungsstudien und Untersuchungen IU genetischen Regulationsmechanismen avancier!. Dies gilt ,owohl fur terresti- sche Experimente als auch extraterrestische, Wit aus dem Entwick- lungsbiologie Programm der NASA hervorgehl, in clem die Basis- mechanismen von Gravitationseffekten aut frllhe embryonale Ent- wicklungsstadien untersucht werden sollen. I nzw lschen gibt es Zebrafish-Symposien und Meetings sowie cincn eigens fUr Zebra- fisch-Studien eingerichteten Zebrafisch Server 1m Internet an der University of South Carolina (http://zebra.sc.l'du), Die neurobiologischen Fragestellungcn Il1 del' Zebrafischfor- schung betreffen u. a. die Differenzierung del ersten sieh ent- wickelnden Neurone und die Ausbildung von Tract ll' und Commis- suren, die Neuromeren-Entstehung und die ExpreSSIon regulatori- scher Gene im Embryonalstadium sowie, Wit: eHlgangs bereits erwahnt, die Erzeugung und Untersuehung von Zebra!'i.s ; ·Mutan- ten mittels saturation mutagenesis. Eine wichtige Grundla ge Z\I die- sen Untersuchungen ist zweifelsohne cine Kartierung ut 'S geneti- schen Kodes, wie sie von John Postlethwait unci MiLarbeltern 1994 (Science 264,699 -703) vorgelegt wurde. l.ur F rkennung und Beur· teilung phanotypiseher Veranderungen des l.NS iSi seibsl verst and- lich eine genaue morphologische Kanierung IWI wendig tllese wird nun erstmals, Jahre nach Zelebrierung des Zebrafisch Modells als "This year's model" (Science, 1990,250,34-35), von Wulliman und Mitarbeitern vorgelegt. Der Atlas ist in 10 Kapitel gegliedert und wird durch ein Kapitel Uber den Stellenwert des Zebrafisch-Models sowie die oben erwahn- ten Forschungsschwerpunkte eingeleitet. Ein kurzer taxonomischer AbriB leitet dann zu einer kurzen Beschreibung der praparativen Techniken und photographischen Dokumentation uber. Fur die Schnittserien wurden ganze, aus den Zebrafischkopfen praparierte Gehirne verwendet, die in Paraffn eingebettet wurden. 10 dieke Schnitte wurden nach Bodian versilbert und mit Kresyviolett gegen- gefarbt. SchlieBlich wurden 3 Schnittserien hergestellt: eine trans- versale, eine sagittale und eine horizontale Schnittserie. Einen Uberblick Uber die Architektonik des Gehirns von Danio rerio wird im 4. Kapitel gegeben, wahrend die Autoren im 6. Kapitel auf die funktionelle Neuroanatomie eingehen. Zunachst werden im 5. Kapitel42 Frontalschnitte in diskontinui- erlicher Reihenfolge wiedergegeben. Wie vor den folgenden Atlas- kapiteln steht zu Beginn der Serienschnitte ein Ubersiehtsschema mit den eingezeichneten Schnittlokalisationen, Die Schnitte sind je- weils mit einer einseitigen Photographie und einem daneben stehen- den Schema wiedergegeben. Unter dies en oberen Abbildungsteilen findet sich noch einmal die Schnittlokalisation in bezug auf das ganze Gehirn und ein AbbiidungsmaBstab, was die Orientierung wesentlich erleichtert. Neben den Abbildungen sind die in den Schemata benutzten AbkUrzungen alphabetisch erklart. 1m folgen- den Abschnitt sind 6 ausgesuchte Sagittalschnitte, gefolgt von 7 Horizontalschnitten wiedergegeben. Am Ende des Buches sind in zwei alphabetischen Indizes jeweils die lateinischen Termini, deren Ubersetzung ins Englische, die da- zugehbrige Abkurzung und die entsprechenden Schnittnummern und Seitenzahlen angegeben, so daB sich bestimmte Strukturen sehr leicht wiederfinden lassen. Der zweite Index flihrt die Termini in sprachlich umgekehrter Reihenfolge nochmal auf. AbschlieBend ist eine Literaturubersicht mit uber 200 Arbeiten angegeben. Sicherlich muB dieser Atlas als Referenzwerk des Zebrafisch-Ge- hirns gewertet werden, obgleich Verbesserungen notwendig erschei- nen. Probleme treten vor aHem beim genaueren Betrachten der sehr komplexen Sagittalschnitte auf, in denen zahlreiche unterschiedli- ehe Bahnen und Kerne gleichzeitig angeschnitten sind. Details las- sen sich hier nur erahnen. Eine starkere Vergr6Berung und eventuell jeweils einfache Bodian- und Kresylviolettfarbungen hatten hier wahrscheinlich zu mehr Ubersieht geflihrt. Detailaufnahmen bei haherer Verg6Berung waren eine weitere M6glichkeit gewesen, be- sonders detaildichte Regionen deutlicher darzusteHen. Ferner ge- staltet sich gerade der Gebrauch von nicht glanzend bestrichenem Papier hinsichtlich der Abbildungskontraste in Atlanten als nach- teilig. Da den Autoren sehr sch6ne Schnittserien vorliegen, ware es wUnschenswert, wenn zumindest ein paar einfache Gr6Benangaben zum Gehinvolumen, der Gehirnoberflache und Langengr6Ben ge- macht werden, die sieh eventuell als erste Hinweise bei der Suche nach neuronalen Mutanten als zweckdienlich erweisen k6nnten. Der Atlas besticht durch seine Aktualitat nicht weniger als durch seine groBzUgige Aufmachung. Aus neuroanatomischer Sieht darf dieses Werk als ein gelungener Beitrag zur Darstellung des Zebra- fischgehirnes angesehen werden. Oliver Schmitt, LUbeck 442
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Page 1: M.F. Wullimann, B. Rupp, H. Reichert, ,Neuroanatomy of the zebrafish brain. A topological atlas (1996) Birkhäuser Verlag Basel,Boston — Berlin 3-7643-5120-9 144 Seiten, 64 Abbildungen,

Buchbesprechung

M. F. Wullimann, B. Rupp, H. Reichert: Neuroanatomy of the ze­brafish brain. A topological atlas. Birkhauser Verlag Basel, Boston - Berlin 1996. 144 Seiten, 64 Abbildungen. DM 198, -, sfr.168,-, 6S1445,40, ISBN 3-7643-5120-9

Einfache Modelle bilden in allen Forschungsberelchen einen wichti­gen Ausgangspunkt, urn von diesen Beobachtungen auf komplexere Systeme zu beziehen, in den en dann die Modelleigenschaften ge­zieher identifiziert und verifiziert werden k6nnen. Handelt es sich urn ein Modell, das sich in der Nahe des Zielsystems befindet kan­nen die Beobachtungen mit graBerer Sicherheit auf dieses bezogen werden. Dieser Ansatz wird augenfallig, wenn man, urn nur wenige zu nennen, die Modellorganismen Drosophila melanogaster, Cae­norhabditis elegans, Xenopus laevis und seil kurzem Danio rerio (Hauptgattung), den Zebrafisch (Zebrabarbling . Querstreifenbarb­ling), ehemals Brachydanio rerio, betrachteL Der SUl3wasserfisch ist ein typischer Vertreter der Aquarienfische und lebt unter natUrli­chen Bedingungen im sUd- und ostasiatischen Raum. Der Zebra­fisch geMrt zum Unterstamm der Vertebrata und befllldet sich da­mit naher an den Primaten als die UbrigenModeliorganismen. Dies ist ein Grund, weshalb er sieh zunehmender Beliebheit erfreu!. Wei­tere sind die relativ kurze Entwicklungszeit und Anspruchslosig­keit, die sich u. a. im GenuB von Drosophila-Larven auGert sowie die Erzeugung relativ groBer, transparenter Embryonen. Obg\eich die Qualitaten des Zebrafisches mindestens seit 970 In der Arbeits­gruppe urn George Streisinger und Charles Kimmel u. a. an der University of Oregon bekannt sind, gelang es de l lelllen Nobe\prei­stragerin Christiane NUsslein-Volhard und Ene Wieschaus vom Max-Planck-Institut fUr Entwicklungsbiologie III TUbingen, mittels saturation mutagenesis ein effzientes iVlutagene-S\Stem zu ent­wickeln, das als Grundlage fUr gezielte genetj,che'\nalysen dar­stellt. Die interessantesten neuronalen Mutantell, die aus umfang­reichen Mutationsexperimenten hervorgingen wiesen Entwick­lungsstorungen bei der Axonsprossung relmaler Neurone zum Tectum auf, die als pathfinding mutants bezeiclmet wurden.

Das Zebrafisch-ZNS ist inzwischen ZlJ einem bedeutenden Ob­jekt fUr Entwicklungsstudien und Untersuchungen IU genetischen Regulationsmechanismen avancier!. Dies gilt ,owohl fur terresti­sche Experimente als auch extraterrestische, Wit aus dem Entwick­lungsbiologie Programm der NASA hervorgehl, in clem die Basis­mechanismen von Gravitationseffekten aut frllhe embryonale Ent­wicklungsstadien untersucht werden sollen. I nzw lschen gibt es Zebrafish-Symposien und Meetings sowie cincn eigens fUr Zebra­fisch-Studien eingerichteten Zebrafisch Server 1m Internet an der University of South Carolina (http://zebra.sc.l'du),

Die neurobiologischen Fragestellungcn Il1 del' Zebrafischfor­schung betreffen u. a. die Differenzierung del ersten sieh ent­wickelnden Neurone und die Ausbildung von Tractll' und Commis­suren, die Neuromeren-Entstehung und die ExpreSSIon regulatori­scher Gene im Embryonalstadium sowie, Wit: eHlgangs bereits erwahnt, die Erzeugung und Untersuehung von Zebra!'i.s; ·Mutan­ten mittels saturation mutagenesis. Eine wichtige Grundlage Z\I die­sen Untersuchungen ist zweifelsohne cine Kartierung ut 'S geneti­schen Kodes, wie sie von John Postlethwait unci MiLarbeltern 1994 (Science 264,699 -703) vorgelegt wurde. l.ur F rkennung und Beur· teilung phanotypiseher Veranderungen des l.NS iSi seibsl verst and­lich eine genaue morphologische Kanierung IWI wendig tllese wird

nun erstmals, Jahre nach Zelebrierung des Zebrafisch Modells als "This year's model" (Science, 1990,250,34-35), von Wulliman und Mitarbeitern vorgelegt.

Der Atlas ist in 10 Kapitel gegliedert und wird durch ein Kapitel Uber den Stellenwert des Zebrafisch-Models sowie die oben erwahn­ten Forschungsschwerpunkte eingeleitet. Ein kurzer taxonomischer AbriB leitet dann zu einer kurzen Beschreibung der praparativen Techniken und photographischen Dokumentation uber. Fur die Schnittserien wurden ganze, aus den Zebrafischkopfen praparierte Gehirne verwendet, die in Paraffn eingebettet wurden. 10 ~m dieke Schnitte wurden nach Bodian versilbert und mit Kresyviolett gegen­gefarbt. SchlieBlich wurden 3 Schnittserien hergestellt: eine trans­versale, eine sagittale und eine horizontale Schnittserie.

Einen Uberblick Uber die Architektonik des Gehirns von Danio rerio wird im 4. Kapitel gegeben, wahrend die Autoren im 6. Kapitel auf die funktionelle Neuroanatomie eingehen.

Zunachst werden im 5. Kapitel42 Frontalschnitte in diskontinui­erlicher Reihenfolge wiedergegeben. Wie vor den folgenden Atlas­kapiteln steht zu Beginn der Serienschnitte ein Ubersiehtsschema mit den eingezeichneten Schnittlokalisationen, Die Schnitte sind je­weils mit einer einseitigen Photographie und einem daneben stehen­den Schema wiedergegeben. Unter dies en oberen Abbildungsteilen findet sich noch einmal die Schnittlokalisation in bezug auf das ganze Gehirn und ein AbbiidungsmaBstab, was die Orientierung wesentlich erleichtert. Neben den Abbildungen sind die in den Schemata benutzten AbkUrzungen alphabetisch erklart. 1m folgen­den Abschnitt sind 6 ausgesuchte Sagittalschnitte, gefolgt von 7 Horizontalschnitten wiedergegeben.

Am Ende des Buches sind in zwei alphabetischen Indizes jeweils die lateinischen Termini, deren Ubersetzung ins Englische, die da­zugehbrige Abkurzung und die entsprechenden Schnittnummern und Seitenzahlen angegeben, so daB sich bestimmte Strukturen sehr leicht wiederfinden lassen. Der zweite Index flihrt die Termini in sprachlich umgekehrter Reihenfolge nochmal auf. AbschlieBend ist eine Literaturubersicht mit uber 200 Arbeiten angegeben.

Sicherlich muB dieser Atlas als Referenzwerk des Zebrafisch-Ge­hirns gewertet werden, obgleich Verbesserungen notwendig erschei­nen. Probleme treten vor aHem beim genaueren Betrachten der sehr komplexen Sagittalschnitte auf, in denen zahlreiche unterschiedli­ehe Bahnen und Kerne gleichzeitig angeschnitten sind. Details las­sen sich hier nur erahnen. Eine starkere Vergr6Berung und eventuell jeweils einfache Bodian- und Kresylviolettfarbungen hatten hier wahrscheinlich zu mehr Ubersieht geflihrt. Detailaufnahmen bei haherer Verg6Berung waren eine weitere M6glichkeit gewesen, be­sonders detaildichte Regionen deutlicher darzusteHen. Ferner ge­staltet sich gerade der Gebrauch von nicht glanzend bestrichenem Papier hinsichtlich der Abbildungskontraste in Atlanten als nach­teilig. Da den Autoren sehr sch6ne Schnittserien vorliegen, ware es wUnschenswert, wenn zumindest ein paar einfache Gr6Benangaben zum Gehinvolumen, der Gehirnoberflache und Langengr6Ben ge­macht werden, die sieh eventuell als erste Hinweise bei der Suche nach neuronalen Mutanten als zweckdienlich erweisen k6nnten.

Der Atlas besticht durch seine Aktualitat nicht weniger als durch seine groBzUgige Aufmachung. Aus neuroanatomischer Sieht darf dieses Werk als ein gelungener Beitrag zur Darstellung des Zebra­fischgehirnes angesehen werden.

Oliver Schmitt, LUbeck

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