Das Schicksal von Urkeimzellen
Primordiale Keimzellen (PGC) sind die Zellen in Säugetierembryo, die sich zu Keimzellen (Spermien oder Eizellen) im erwachsenen Organismus entwickeln. Für die "Programmierung" dieser Zellen für die Entwicklung von Keimzellen sorgen epigenetische Veränderungen, aber die Mechanismen dieser Veränderungen sind noch nicht gut erforscht. Die EU-geförderte Initiative HISTONEGERMCELLS (The role of the histone variant H3.3 in epigenetic reprogramming of primordial germ cells) wollte die Mechanismen verstehen, die diese epigenetischen Veränderungen in PGC steuern. Hierfür studierten sie Histone, also die Proteine, um die die DNA herumgewickelt ist, so dass sie fest zusammen gepackt werden kann, wenn sie nicht in Gebrauch ist. Insbesondere konzentrierte sich HISTONEGERMCELLS auf die Histonvariante H3.3 und das Histon-Chaperon-Protein HIRA, das die Histonaktivität steuert. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass H3.3 eine wichtige Rolle bei der PGC-Umprogrammierung spielt. Die Forscher untersuchten speziell gezüchtete Mäuse, um zu verstehen, wie diese beiden Proteine PGC beeinflussen. Die wichtigste Erkenntnis war, dass H3.3 hauptsächlich in das DNA-Histon-Bündel (als Nukleosomen bezeichnet) in der Nähe regulatorischer Elemente, die als Enhancer bezeichnet werden, aufgenommen wird. Auf diese Weise können Gene innerhalb dieser Nukleosomen in Proteine transkribiert werden - was vermutlich die Veränderungen bei PGC auslöst. Danach kartierten die Forscher alle diese Enhancer-Regionen, die in Vorläuferzellen inaktiv sind, aber durch H3.3 aktiviert werden, um die Entwicklung von PGC zu induzieren. Die Ergebnisse von HISTONEGERMCELLS tragen zum Verständnis der embryonalen Entwicklung bei und könnten zukünftig Anwendungen in der Prävention von Krankheiten finden.
Schlüsselbegriffe
Urkeimzellen, DNA-Organisation, Gameten, Histon H3.3 Variante, Nukleosomen
