Dokument: Funktionelle Analyse der Zellschicksalsdeterminate numb

Titel:Funktionelle Analyse der Zellschicksalsdeterminate numb
Weiterer Titel:Functional analysis of the cell fate determinant numb
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20090714-093452-5
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: von Levetzow, Gregor [Autor]
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Dateien vom 08.07.2009 / geändert 08.07.2009
Beitragende:Prof. Dr. Müschen, Markus [Gutachter]
Prof. Dr. Wunderlich, Frank [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:Hämatopoietische Stammzellen sind undifferenzierte Zellen, die die Fähigkeit zur
Selbsterneuerung besitzen, aber auch in der Lage sind Vorläuferzellen zu bilden, die
sich alle hochspezialisierten Zelltypen des Blutes differenzieren können. Die
Mechanismen, die diese Entscheidung, Selbsterneuerung versus
Differenzierung,steuern sind bis heute nicht endgültig verstanden.
Ein Teil dieser Arbeit war es neue Faktoren, die an diesen beiden Prozessen beteiligt
sind zu identifizieren. Hierfür wurden komplexe Genexpressionsprofile verschiedener
Zellpopulationen primitiver hämatopoietischer Zellen durchgeführt. Interessante
Kandidatengene wurden anschließend in Expressionsvektoren kloniert und transient
in CD34+-Zellen zur Überexpression gebracht. Die manipulierten Zellen wurden
durchflusszytometrisch sortiert und in verschiedenen Zellkultursystemen untersucht.
Hierbei fanden sich tatsächlich Faktoren, die anscheinend das Zellschicksal primitiver
hämatopoietischer Zellen beeinflussen konnten. So wurde durch die Überexpression
der Transkriptionfaktoren ID1 und ID2 bespielsweise zu einer Expansion primitiver
myeloischer Zellen.
Des Weiteren wurde die Funktion der Zellschicksalsdeterminate numb in primitiven
hämatopoietischen Zellen untersucht. Numb ist ein Protein, das antagonistisch auf
den Notch-Signalweg wirkt. Für Notch wurde bereits in einer Vielzahl von
Veröffentlichungen eine Funktion bei binären Entscheidungsprozessen in
derHämatopoiese nachgewiesen. Es konnte durch RT-PCR Analysen gezeigt
werden, dass CD34+-Zellen tatsächlich numb exprimieren. Analysen an lin-
CD34+CD38low/--Zellen zeigten, dass diese vor allem numb2 und schwach numb3
exprimieren, wohingegen in lin-CD34+CD38+-Zellen eher numb1 exprimiert wird.
Numb-Protein konnte erfolgreich in kultivierten CD34+-Zellen durch
immunohistochemische Färbungen nachgewiesen werden.
Die Überexpression von numb in frisch isolierten CD34+-Zellen führt in CFU-GEMM
Analysen zu einer Verschiebung des Zellschicksals in Richtung der erythroiden Linie.
Weiterhin wird durch die verstärkte numb-Expression der Anteil an primitiven
Progenitorzellen reduziert. Umgekehrt führt das Ausschalten der numb-Funktion zu
einer Expansion der primitiven Progenitorzellen sowie einer verstärkten Bildung
gemischter Kolonien in CFU-GEMM Analysen.

Hematopoietic stem cells are defined as undifferentiated cells having the ability to
self-renew, but also to give rise to progenitor cells that in turn can differentiate into all
lineages of blood. However the mechanisms controlling the decision of self-renewal
versus differentiation remain not fully understood.
One part of this thesis was the identification of new factors which play a role in these
processes. Therefore, complex gene expression profiles of different hematopoietic
cell populations from diverse sources were analyzed. Genes of intrest were then
cloned into expression vectors and transiently overexpressed in CD34+ cells.
Successfully manipulated cells were sorted by flow cytometry and examined in
different cell cultre assays. Using this approach, it was possible to identify factors,
namely ID1 and ID2, whose overexpression seem to influence the cell fate of
primitive hematopoietic cells, leading to an expansion of primitive myeloid cells.
As a second part, the function of the cell fate determinant numb in primitive
hematopoietic cells was investigated. Numb is thought to antagonize Notch function.
For It has been shown in multiple publications that Notch functions in defining binary
cell fate decisions in hematopoietic cells. In RT-PCR experiments we could show that
indeed primitive hematopoietic cells, namely CD34+ cells, express numb RT-PCR
analysis using isoform- specific primers revealed that lin-CD34+CD38low/- cells express
mainly numb2 and weakly numb3 whereas lin-CD34+CD38+ cells express numb1.
CFU-GEMM analysis showed that the overexpression of numb in CD34+ cells leads
to a shift of the cell fate to the erythroid lineage in. Additionally, after overexpression
of numb the amount of primitive progenitors is reduced in LTC-IC analysis. On the
other hand, the RNAi mediated knock down of numb resulted in an increased
formation of mixed colonies in CFU-GEMM analysis, thus leading to an expansion of
primitive progenitors. Taken together the results indicate that numb plays a role
during myelopoiesis. Numb seems to specify progenitors to the erythroid lineage
while preventing differentiation into other myeloid cell types.
Lizenz:In Copyright
Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie » Genetik
Dokument erstellt am:14.07.2009
Dateien geändert am:08.07.2009
Promotionsantrag am:09.07.2008
Datum der Promotion:09.07.2008
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