Dokument: Der DNA-Methylierungsstatus von Pluripotenzmarkern in unrestringierten somatischen Stammzellen (USSC) aus Nabelschnurblut
| Titel: | Der DNA-Methylierungsstatus von Pluripotenzmarkern in unrestringierten somatischen Stammzellen (USSC) aus Nabelschnurblut | |||||||
| Weiterer Titel: | The state of DNA-methylation of markers of pluripotency in unrestricted somatic stem cells (USSC) from cord blood | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=27583 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20131106-132453-7 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Kriegs, Christian [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Wernet, Peter [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Reifenberger, Guido [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | USSC, Stammzellen, Epigenetik, DNA-Methylierung, Osteo-Differenzierung, Nabelschnurblut | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibung: | Die jüngsten Entwicklungen auf dem Gebiet der Stammzellforschung kündigen eine neue Ära biologischer und medizinischer Forschung an. Neue Erkenntnisse wecken die Hoffnung auf eine zeitnahe klinische Anwendung. Kerntransplantationsexperi-mente haben die prinzipielle Möglichkeit unter Beweis gestellt, Informationen die auf der DNA enthaltenen sind, einem alternativen Expressionsschema zu unterwerfen. So erzielter lebensfähiger Nachwuchs demonstrierte die Plastizität von Genaktivität. Es folgte eine Abklärung der Faktoren, welche den Differenzierungsgrad einer Zelle festlegen. Anhand der Detektion spezifischer Proteine aus embryonalen Stammzel-len wurden drei zentrale Faktoren identifiziert: SOX2, OCT4 und NANOG bilden den Kern eines regulatorischen Netzwerks, das einen pluripotenten Status aufrechterhält. Tatsächlich konnte deren virale Expression bestimmte Zellen in den pluripotenten Zustand überführen. Diese Zellen werden folglich als IPS-(Induced Pluripotent Stem-) Zellen bezeichnet. Neben der Identifizierung der Faktoren sind deren Wirkung, Funk-tion und vor allem die Regulation ihrer Expression von Interesse. Sie bilden wichtige Parameter für das Verständnis von Entwicklungskapazität und Differenzierung einer Zelle. Die Gesamtheit der Faktoren, die Einfluss auf das genetische Expressionsprofil nehmen, wird unter dem Begriff „Epigenetik“ subsumiert. Die hier involvierten Me-chanismen sind über ein komplexes Netzwerk untereinander verschaltet. Dabei wur-de die regelmäßige Wirkung einiger Elemente identifiziert. So geht die Methylierung von bestimmten Cytosinresten im Promoterbereich verschiedener Gene mit einer Verminderung ihrer Transkription einher. Untersuchungen dieses Phänomens wur-den bereits für eine Vielzahl verschiedener Zellentitäten durchgeführt. Dabei stehen insbesondere die Eigenschaften von Stammzellen im Fokus, so auch bei dieser Ar-beit. Unter den verschiedenen Stammzellentitäten sticht die USSC (unrestricted so-matic stem cell, unrestringierte somatische Stammzelle) aus Nabelschnurblut hervor. Diese Zellen verfügen über ein breites Entwicklungspotential und lassen sich in Kultur lange im unrestringierten Zustand halten. USSCs zeigten in bisherigen Tierexpe-rimenten keine Neigung, Tumore auszubilden. Dies unterstreicht die Sicherheit dieser Zellen für klinische Anwendungen. Vorherige Arbeiten zeigten, dass die zentralen Stammzellfaktoren in der USSC nicht auf Proteinebene exprimiert werden. Weitere Untersuchungen ergaben für die Promotoren dieser Faktoren einen bivalenten Chromatinstatus, der sowohl repressive als auch aktivierende Elemente aufweist. In der vorliegenden Arbeit wurde das Methylierungsschema der Promotoren von SOX2, NANOG, hTERT und des Enhancers SRR1 untersucht. SRR1 nimmt als regulatori-sches Element Einfluss auf die Expression von SOX2. Diese Regionen stellten sich in der USSC nahezu völlig unmethyliert dar. Dies entspricht dem Befund, der auch in embryonalen Stammzellen zu beobachten ist. Nach 14-tägiger Osteo-Differenzierung zeigt die USSC einen deutlich ausprägten Osteoblasten-typischen Phänotyp. Dabei kommt es zur massiv erhöhten Transkription der Osteo-Marker Osteokalzin und alkalische Phosphatase. Das Methylierungsschema der Pluripotenzmarker ändert sich während dieser Ausdifferenzierung kaum. In anderen Zusammenhängen wurde beschrieben, dass die vorgefundene epigenetische Konfiguration eine Reaktivierung der Pluripotenzmarker erlaubt. Dies sind wichtige Einblicke in das molekulare Ge-schehen in der USSC. Sie tragen erheblich zur Erklärung des einzigartigen Differen-zierungs- und Proliferationsverhaltens dieser Zelle bei. Diese Erkenntnisse sind maßgeblich für die Gestaltung zukünftiger Forschung. | |||||||
| Quelle: | Siehe Literaturverzeichnis in der Arbeit | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 06.11.2013 | |||||||
| Dateien geändert am: | 06.11.2013 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 27.07.2011 | |||||||
| Datum der Promotion: | 28.10.2013 |
