Der Einfluß von E-Cadherin und des Zellkontaktes auf das Genexpressionsprofil von MDA-MB-435S Zellen.

Maligne Tumorzellen besitzen die Fähigkeit, sich vom Primärtumor zu lösen und Metastasen zu bilden. Ein Verlust oder Mutationen im Kalzium-abhängigen, homophilen Zell-Adhäsionsmolekül E-Cadherin korrelieren häufig mit der Metastasierung epithelialer Tumore. Vorarbeiten haben gezeigt, dass in humanen E-Cadherin negativen MDA-MB-435S Zellen die Transfektion von bestimmten mutierten E-Cadherin Genen zu einer reduzierten Adhäsion, erhöhten Motilität und veränderten Zellmorphologie führt. Basierend auf diesen Vorarbeiten war das Ziel dieser Arbeit zu untersuchen, welchen Einfluß mutierte E-Cadherine und der Zellkontakt auf das Genexpressionsprofil haben. Das Genexpressionsprofil wurde mittels eines im Rahmen dieser Arbeit etablierten 1259 Sonden (~899 Gene) umfassenden cDNA Mikroarrays bestimmt. Es konnten 88 Prozent der mittels des cDNA Mikroarrays gefundenen Genexpressionsunterschiede durch die Validierung mit Northern Blot Analyse und 94 Prozent durch quantitative realtime RT PCR im Bezug auf die Richtung der Genexpressionsveränderung bestätigt werden. Mit Hilfe des cDNA Mikroarrays wurde der Einfluß von E-Cadherin auf den WNT-Signalweg untersucht. Die in dieser Arbeit durchgeführten Gen- und Proteinexpressionsuntersuchungen zeigten, dass der E-Cadherin Status die Expression der im WNT-Signalweg involvierten Gene DKK1, SFRP1, SFRP3, CTNNAL1 und FZD7 so beeinflusst, dass die beta-Catenin Menge in der Zelle stabil gehalten wird. Diese Ergebnisse wurden bereits in Laboratory Investigation (Laux et al., 2004) publiziert. Die Zelllinien, die aufgrund von E-Cadherin Mutationen den Zell-zu-Zellkontakt verloren haben, zeigten eine differentielle Expression von Genen, die in der Angiogenese, Proliferation, Matrix Degradierung und Motilität involviert sind. Viele dieser Gene spielen in der Metastasierung als auch in der Wundheilung eine wichtige Rolle. Die Zelllinie mit WT E-Cadherin Status hat einen engen Zell-zu-Zellkontakt und zeigte eine erhöhte Expression von E-Cadherin Repressoren im Vergleich zu den E-Cadherin negativen oder mutierten Zelllinien. Bei einer hohen Zelldichte konnte ebenfalls eine erhöhte Genexpression der E-Cadherin Repressoren detektiert werden. Die Zelllinien erkennen sensitiv den Zell-zu-Zellkontakt Status und regulieren daraufhin autokrin den E-Cadherin Status über eine veränderte Expression der E-Cadherin Repressoren. Eine Regulation des E-Cadherin Status war bei den hier verwendeten Zelllinien aber aufgrund eines artfremden beta-Aktin Promotors vor den E-Cadherin Konstrukten nicht möglich. Um festzustellen, inwieweit der Zell-zu-Zellkontakt für die E-Cadherin abhängige differentielle Expressionen verantwortlich ist, wurde dessen Einfluß auf das Genexpressionsprofil mittels Zelldichteversuche untersucht. Bei einer geringen Zelldichte, bei der die Zellen wenig Kontakt zueinander haben, korrelieren die Genexpressionsver-änderungen mit denen der Zelllinien, die aufgrund von E-Cadherin Mutationen keinen Zell-zu-Zellkontakt haben. Die vorliegende Arbeit hat zur Identifikation von Genen, welche eine wichtige Rolle in der durch mutiertes E-Cadherin vermittelten Invasion spielen (z.B. MMP1, MMP3, VEGFC, SPARC, ITGA3, CYR61, TIMP3, PRKCD, MXI1, PRLR, PLAUR und LASP1), beigetragen. Ebenso konnte gezeigt werden, dass der Zellkontakt maßgeblich an der differentiellen Expression deren Gene beteiligt ist. Weiterführende Studien können nun die gefundenen Kandidatengene bezüglich Diagnose und Therapie von malignen Tumoren mit E-Cadherin Mutationen genauer charakterisieren. Die Inhibition einiger dieser Proteine stellt einen viel versprechenden Therapieansatz zur Behandlung dieser Tumoren dar

Atkinesin-13A Modulates Cell-Wall Synthesis and Cell Expansion in Arabidopsis thaliana via the THESEUS1 Pathway

Growth of plant organs relies on cell proliferation and expansion. While an increasingly detailed picture about the control of cell proliferation is emerging, our knowledge about the control of cell expansion remains more limited. We demonstrate here that the internal-motor kinesin AtKINESIN-13A (AtKIN13A) limits cell expansion and cell size in Arabidopsis thaliana, with loss-of-function atkin13a mutants forming larger petals with larger cells. The homolog, AtKINESIN-13B, also affects cell expansion and double mutants display growth, gametophytic and early embryonic defects, indicating a redundant role of the two genes. AtKIN13A is known to depolymerize microtubules and influence Golgi motility and distribution. Consistent with this function, AtKIN13A interacts genetically with ANGUSTIFOLIA, encoding a regulator of Golgi dynamics. Reduced AtKIN13A activity alters cell wall structure as assessed by Fourier-transformed infrared-spectroscopy and triggers signalling via the THESEUS1-dependent cell-wall integrity pathway, which in turn promotes the excess cell expansion in the atkin13a mutant. Thus, our results indicate that the intracellular activity of AtKIN13A regulates cell expansion and wall architecture via THESEUS1, providing a compelling case of interplay between cell wall integrity sensing and expansion

Simultaneous Quantification and Visualization of Titanium Dioxide Nanomaterial Uptake at the Single Cell Level in an In Vitro Model of the Human Small Intestine

International audienceUseful properties render titanium dioxide nanomaterials (NMs) to be one of the most commonly used NMs worldwide. TiO2 powder is used as food additives (E171), which may contain up to 36% nanoparticles. Consequently, humans could be exposed to comparatively high amounts of NMs that may induce adverse effects of chronic exposure conditions. Visualization and quantification of cellular NM uptake as well as their interactions with biomolecules within cells are key issues regarding risk assessment. Advanced quantitative imaging tools for NM detection within biological environments are therefore required. A combination of the label-free spatially resolved dosimetric tools, microresolved particle induced X-ray emission and Rutherford backscattering, together with high resolution imaging techniques, such as time-of-flight secondary ion mass spectrometry and transmission electron microscopy, are applied to visualize the cellular translocation pattern of TiO2 NMs and to quantify the NM-load, cellular major, and trace elements in differentiated Caco-2 cells as a function of their surface properties at the single cell level. Internalized NMs are not only able to impair the cellular homeostasis by themselves, but also to induce an intracellular redistribution of metabolically relevant elements such as phosphorus, sulfur, iron, and copper

Symposion

Das Politische drängt sich gegenwärtig in den gesellschaftlichen Vordergrund wie schon lange nicht mehr. Das Symposion nimmt diese Situation zum Anlass, um das Verhältnis von Politik und Soziologie grundsätzlich auf den Prüfstand zu stellen: Aus unterschiedlichen Blickwinkeln wird die Frage beleuchtet, wie wir das Politische heute soziologisch denken müssen, um den gesellschaftlichen Phänomenen unserer Zeit wissenschaftlich gerecht werden zu können. Die Beiträge des Symposions loten dazu das Potential Politischer Soziologie theoretisch und methodisch aus. Gemeinsam führen sie vor Augen, dass es Grund gibt, die Stellung des Politischen in der Gesellschaft innerhalb der Soziologie viel offensiver und grundsätzlicher zu diskutieren, als dies derzeit der Fall ist. Politics and the political system have become topics of intense public debates we have not witnessed in a long time. The symposium takes stock of these debates by systematically scrutinizing the relation between politics and sociology. More specifically, it explores how we might think about politics sociologically, in a way that does justice to current social developments. The contributions to the symposium address this question from different theoretical and epistemological perspectives, thereby unpacking the conceptual and methodological potentials of political sociology. Together, they draw attention to the importance of understanding political processes in order to get a better grip on current workings of society

Primary cilia sensitize endothelial cells to BMP and prevent excessive vascular regression

Blood flow shapes vascular networks by orchestrating endothelial cell behavior and function. How endothelial cells read and interpret flow-derived signals is poorly understood. Here, we show that endothelial cells in the developing mouse retina form and use luminal primary cilia to stabilize vessel connections selectively in parts of the remodeling vascular plexus experiencing low and intermediate shear stress. Inducible genetic deletion of the essential cilia component intraflagellar transport protein 88 (IFT88) in endothelial cells caused premature and random vessel regression without affecting proliferation, cell cycle progression, or apoptosis. IFT88 mutant cells lacking primary cilia displayed reduced polarization against blood flow, selectively at low and intermediate flow levels, and have a stronger migratory behavior. Molecularly, we identify that primary cilia endow endothelial cells with strongly enhanced sensitivity to bone morphogenic protein 9 (BMP9), selectively under low flow. We propose that BMP9 signaling cooperates with the primary cilia at low flow to keep immature vessels open before high shear stress-mediated remodeling