Untersuchungen zur Rolle des Transkriptionsfaktors "Krueppel-like factor 4" in der Sertoli-Zelle der Maus

Der Zinkfinger-Transkriptionsfaktor "Krueppel-like factor 4" (Klf4) wird in Epithelzellen vieler Gewebe, wie z.B. des Darms, des Magens und der Haut stark exprimiert. Er ist fuer die terminale Differenzierung dieser Zellen essentiell und spielt eine Rolle waehrend des Zellzyklus. Konstitutive "knock out" Mäuse sterben kurz nach der Geburt, da aufgrund des Verlustes von Klf4 die Schutzbarriere der Haut nicht mehr aufgebaut werden kann und die Tiere vertrocknen. Eine hohe Klf4-mRNA-Abundanz konnte ebenfalls in den runden Spermatiden des Hodens detektiert werden. Zudem wird die Expression dieses Transkriptionsfaktors nach Behandlung mit dem Follikel-stimulierenden Hormon (FSH)in den epithelialen Sertoli-Zellen, den sogenannten "Nährzellen" der maennlichen Keimzellen, sehr stark induziert. Um die Rolle des Transkriptionsfaktors "Krueppel-like factor 4" in den Sertoli-Zellen zu untersuchen, wurden im Rahmen dieser Arbeit Sertoli-Zell-spezifische Klf4 "knock out" Mäuse mit Hilfe des Cre/loxP-Systems generiert. Adulte Tiere waren trotz der Deletion von Klf4 fertil. Ihre Hoden produzierten Spermien und waren histologisch unauffaellig. Die Klf4-defizienten Sertoli-Zellen waren somit in der Lage die Spermatogenese vollstaendig zu unterstuetzen. Jedoch konnten an juvenilen Hoden um den Zeitpunkt der terminalen Sertoli-Zell-Differenzierung (Tag 18, Tag 20 nach der Geburt) starke morphologische Differenzen zwischen Kontrolltieren und Mäusen mit einer Sertoli-Zell-spezifischen Klf4-Deletion herausgestellt werden. Der Verlust von Klf4 in den Sertoli-Zellen resultierte um den Tag der terminalen Differenzierung in einer Reifungsverzoegerung dieser Zellen, welche sich in einer verzoegerten Bildung des Tubuluslumens, schwankenden Tubulusdurchmesser sowie einer starken Vakuolisierung des Sertoli-Zell-Cytoplasmas äußerte. Mit Hilfe von Microarray-Analysen konnten differentiell exprimierte Gene identifiziert werden, die einen moeglichen molekularen Erklaerungsansatz fuer den beobachteten Phaenotyp lieferten. Aufgrund dieser Untersuchungen ist anzunehmen, dass Klf4 eine essentielle Rolle waehrend der terminalen Differenzierung von Sertoli-Zellen spielt. Darueber hinaus konnten in dieser Arbeit Klf4-Transkriptvarianten im Maushoden charakterisiert und ihre Entstehung auf den Gebrauch alternativer Polyadenylierungssignale zurueckgefuehrt werden. In-vitro-Analysen an einer Sertoli-Zell-Linie zeigten zudem, dass der "Krueppel-like factor 4" als ein unmittelbar fruehes Gen zu klassifizieren ist

Untersuchungen zur Rolle des Transkriptionsfaktors "Krueppel-like factor 4" in der Sertoli-Zelle der Maus

Der Zinkfinger-Transkriptionsfaktor "Krueppel-like factor 4" (Klf4) wird in Epithelzellen vieler Gewebe, wie z.B. des Darms, des Magens und der Haut stark exprimiert. Er ist fuer die terminale Differenzierung dieser Zellen essentiell und spielt eine Rolle waehrend des Zellzyklus. Konstitutive "knock out" Mäuse sterben kurz nach der Geburt, da aufgrund des Verlustes von Klf4 die Schutzbarriere der Haut nicht mehr aufgebaut werden kann und die Tiere vertrocknen. Eine hohe Klf4-mRNA-Abundanz konnte ebenfalls in den runden Spermatiden des Hodens detektiert werden. Zudem wird die Expression dieses Transkriptionsfaktors nach Behandlung mit dem Follikel-stimulierenden Hormon (FSH)in den epithelialen Sertoli-Zellen, den sogenannten "Nährzellen" der maennlichen Keimzellen, sehr stark induziert. Um die Rolle des Transkriptionsfaktors "Krueppel-like factor 4" in den Sertoli-Zellen zu untersuchen, wurden im Rahmen dieser Arbeit Sertoli-Zell-spezifische Klf4 "knock out" Mäuse mit Hilfe des Cre/loxP-Systems generiert. Adulte Tiere waren trotz der Deletion von Klf4 fertil. Ihre Hoden produzierten Spermien und waren histologisch unauffaellig. Die Klf4-defizienten Sertoli-Zellen waren somit in der Lage die Spermatogenese vollstaendig zu unterstuetzen. Jedoch konnten an juvenilen Hoden um den Zeitpunkt der terminalen Sertoli-Zell-Differenzierung (Tag 18, Tag 20 nach der Geburt) starke morphologische Differenzen zwischen Kontrolltieren und Mäusen mit einer Sertoli-Zell-spezifischen Klf4-Deletion herausgestellt werden. Der Verlust von Klf4 in den Sertoli-Zellen resultierte um den Tag der terminalen Differenzierung in einer Reifungsverzoegerung dieser Zellen, welche sich in einer verzoegerten Bildung des Tubuluslumens, schwankenden Tubulusdurchmesser sowie einer starken Vakuolisierung des Sertoli-Zell-Cytoplasmas äußerte. Mit Hilfe von Microarray-Analysen konnten differentiell exprimierte Gene identifiziert werden, die einen moeglichen molekularen Erklaerungsansatz fuer den beobachteten Phaenotyp lieferten. Aufgrund dieser Untersuchungen ist anzunehmen, dass Klf4 eine essentielle Rolle waehrend der terminalen Differenzierung von Sertoli-Zellen spielt. Darueber hinaus konnten in dieser Arbeit Klf4-Transkriptvarianten im Maushoden charakterisiert und ihre Entstehung auf den Gebrauch alternativer Polyadenylierungssignale zurueckgefuehrt werden. In-vitro-Analysen an einer Sertoli-Zell-Linie zeigten zudem, dass der "Krueppel-like factor 4" als ein unmittelbar fruehes Gen zu klassifizieren ist

Genetic and Epigenetic Mechanisms That Maintain Hematopoietic Stem Cell Function

All hematopoiesis cells develop from multipotent progenitor cells. Hematopoietic stem cells (HSC) have the ability to develop into all blood lineages but also maintain their stemness. Different molecular mechanisms have been identified that are crucial for regulating quiescence and self-renewal to maintain the stem cell pool and for inducing proliferation and lineage differentiation. The stem cell niche provides the microenvironment to keep HSC in a quiescent state. Furthermore, several transcription factors and epigenetic modifiers are involved in this process. These create modifications that regulate the cell fate in a more or less reversible and dynamic way and contribute to HSC homeostasis. In addition, HSC respond in a unique way to DNA damage. These mechanisms also contribute to the regulation of HSC function and are essential to ensure viability after DNA damage. How HSC maintain their quiescent stage during the entire life is still matter of ongoing research. Here we will focus on the molecular mechanisms that regulate HSC function

HSP90 is necessary for the ACK1-dependent phosphorylation of STAT1 and STAT3

Signal transducers and activators of transcription (STATs) are latent, cytoplasmic transcription factors. Janus kinases (JAKs) and activated CDC42-associated kinase-1 (ACK1/TNK2) catalyse the phosphorylation of STAT1 and the expression of its target genes. Here we demonstrate that catalytically active ACK1 promotes the phosphorylation and nuclear accumulation of STAT1 in transformed kidney cells. These processes are associated with STAT1-dependent gene expression and an interaction between endogenous STAT? and ACK1. Moreover, the E3 ubiquitin ligase seven-in-absentia homolog-2 (SIAH2), which targets ACK1 through valine-909 for proteasomal degradation, attenuates the ACK1-STAT1 signalling node. We further show that ACK1 promotes the phosphorylation and nuclear accumulation of STAT3 in cultured cells and that the levels of ACK1 correlate positively with the levels of tyrosine phosphorylated STAT3 in primary lung adenocarcinoma (ADC) cells. Global analysis of ACK1 interaction partners validated the interaction of ACK1 with heat shock protein 90 (HSP90 alpha/beta). Inhibition of this chaperone with the novel drug Onalespib (AT13387) demonstrates that HSP90 is an upstream regulator of the ACK1-dependent phosphorylation of STAT? and STAT3. In addition to these molecular insights, our data offer a pharmacological strategy to control the ACK1-STAT signalling axis

Disruption of histone methylation in developing sperm impairs offspring health transgenerationally

Generations affected by histone changes Parent and even grandparent environmental exposure can transmit adverse health effects to offspring. The mechanism of transmission is unclear, but some studies have implicated variations in DNA methylation. In a mouse model, Siklenka et al. found that alterations in histone methylation during sperm formation in one generation leads to reduced survival and developmental abnormalities in three subsequent generations (see the Perspective by McCarrey). Although changes in DNA methylation were not observed, altered sperm RNA content and abnormal gene expression in offspring were measured. Thus, chromatin may act as a mediator of molecular memory in transgenerational inheritance. Science , this issue p. 10.1126/science.aab2006 ; see also p. 634 </jats:p