Die Differenzierung männlicher Keimzellen ist durch ein dynamisches Auftreten von kanonischen TAFs, TAF-Varianten sowie epigenetischen Modifikationen gekennzeichnet

Während der Spermatogenese differenzieren männliche Keimbahn Stammzellen zu Spermien, die das parentale Genom sicher zur Eizelle transportieren können. Dieser Differenzierungsprozess geht in seiner letzten Phase, der Spermiogenese, mit einer massiven Umstrukturierung der Zellen und einer Kompaktieru...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Klaus, Elisabeth Sabine
Beteiligte: Rathke, Christina (Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2015
Biologie
Schlagworte:
H3
H4
TAF
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Während der Spermatogenese differenzieren männliche Keimbahn Stammzellen zu Spermien, die das parentale Genom sicher zur Eizelle transportieren können. Dieser Differenzierungsprozess geht in seiner letzten Phase, der Spermiogenese, mit einer massiven Umstrukturierung der Zellen und einer Kompaktierung des Chromatins, dem Histon-zu-Protamin-Wechsel, einher. Dabei werden viele Proteine benötigt, die oft auf translational reprimierten mRNAs basieren, da die Transkription lange vor Beendigung der Spermatogenese zum Erliegen kommt. In der murinen Keimzellen wurden zwei Varianten von TATA-Box-indeproteinassoziierten Faktoren (TAFs), TAF4B und TAF7L, identifiziert, die eine essentielle Bedeutung für die Spermatogenese haben und somit Bestandteil eines Spermatogenese-spezifischen Transkriptionsfaktor IID (TFIID)-Komplexes sein könnten, der die Transkription in murinen Spermatiden steuert. Für TAF7L konnte bereits eine Beteiligung an der Transkription Spermiogenese-relevanter Gene gezeigt werden, während die Funktion von TAF4B in der Spermatiden noch nicht analysiert wurde. Hier kann dargestellt werden, dass TAF4B wahrscheinlich nicht an der Transkription Spermiogenese-relevanter Gene beteiligt ist. Es werden weitere TAFs und TAF-Varianten untersucht, um einen Hinweis auf deren mögliche Beteiligung an der Transkription in Spermatiden zu erhalten. So können TAF2, TAF5 und TAF6 identifiziert werden, deren Lokalisation auf eine solche Funktion während der murinen und der humanen Spermiogenese hinweist. Für Taf5l, Taf6l, Taf9, Taf10 und Taf12 kann eine Akkumulation der Transkripte während der murinen Spermiogenese nachgewiesen werden, weshalb eine Beteiligung dieser Faktoren an postmeiotischen Transkriptionsprozessen wahrscheinlich ist. Transkription findet an Euchromatin statt, das durch acetylierte Histone gekennzeichnet ist. Hier wird zum ersten Mal mit PCAF eine Acetyltransferase identifiziert, die in murinen und humanen, transkriptionell aktiven Spermatiden exprimiert ist und somit dort die Acetylierung von Histonen vermitteln könnte. In dieser Arbeit werden Acetylierungen des Histons H3 und dessen Methylierung an Lysin 79 in murinen, und die Acetylierung des Histons H4 in murinen und humanen Keimzellen identifiziert, die in Zusammenhang mit Transkription in Spermatiden gebracht werden können. Es wird festgestellt, dass die meisten dieser Modifikationen eine duale Funktion aufweisen: Während der Transkription und während des Histon-zu-Protamin-Wechsels. Es wird postuliert, dass in murinen und humanen Spermatiden ein TFIID-Komplex existiert, der sowohl aus kanonischen TAFs als auch aus TAF-Varianten zusammensetzt ist. Zudem werden Histone vermutlich von PCAF acetyliert und verbleiben oft während der Transkription und während des Histon-zu-Protamin-Wechsels durchgehend in einem acetylierten Zustand.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2015.0370