Molekulare Faktoren der geschlechtsabhängigen Entwicklung des Vocal Control System

Die geschlechtsspezifischen neuronalen Schaltkreise der Wirbeltiere sind allgemein durch die vorübergehende oder dauerhafte Expression von Geschlechtshormonrezeptoren, also Rezeptoren für Androgene und Östrogene, charakterisiert. Diese Rezeptoren sind in zahlreiche Differenzierungsprozesse eingebunden, die schließlich zur geschlechtsspezifischen Ausprägung des Gehirns führen. Die molekularen Mechanismen, die diese für bestimmte Gehirnregionen spezifische Expression festlegen, sind unbekannt, aber wahrscheinlich Hirn-autonom. So stellt das Gesangssystem im Vorderhirn von Singvögeln im Vergleich zu anderen Vogelarten eine Besonderheit dar: Jedes Gehirnteil diese Systems exprimiert Androgenrezeptoren, während diese Rezeptoren in den homologen Hirnregionen von nahverwandten Nicht-Singvögeln fehlen.

Aufgrund der rasanten Entwicklung molekularbiologischer Methoden und der Entschlüsselung des Genoms des Zebrafinkens, sollte es in den kommenden Jahren möglich sein, die Gene, die für dieses Expressionsmuster relevant sind, zu identifizieren. Wir bauen deshalb in Seewiesen eine Microarray-Plattform für Transkriptom-Analysen bei Singvögeln auf. Die Identifikation der entsprechenden Gene ist Voraussetzung, um die geschlechts- und artspezifischen Unterschiede in grundlegenden Eigenschaften des Gesangssystems, wie Volumen und Zahl der Neurone in den Gesangsarealen, zu erklären und wird helfen, die geschlechts- und artspezifischen Unterschiede beim Gesangslernen und der Gesangsproduktion zu verstehen.