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The role of histone chaperones during epigenetic reprogramming

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Embryonale Entwicklung hängt von epigenetischen Chaperons ab 

Epigenetische Veränderungen beeinflussen, wie Zellen Gene lesen. Trotz der Tatsache, dass die DNA nicht verändert wird, entdecken Forscher einige sehr wichtige Entwicklungsphasen des Säugetierembryos, die von epigenetischen Modifikation abhängen.

Gesundheit

Die Forschung zeigt, dass es zweimal im Leben zu einer groß angelegten epigenetischen Reprogrammierung kommt. Die erste findet nach der Bildung einer Zygote statt und die zweite bei der Produktion der Keimzellen, bei der die Gameten für die sexuelle Fortpflanzung gebildet werden. Die Forscher des Projekts CHAPERONES (The role of histone chaperones during epigenetic reprogramming) untersuchten speziell gezüchtete Knockout-Mäuse, um die Auswirkungen eines Gens, des Histon-Zellzyklus-Regulators (HIRA), auf die Entwicklung des Embryos zu bestimmen. Sie benutzten eine Reihe von neusten genomischen Techniken, unter anderem Mikroinjektion von Boten-RNA (mRNA), RNA-Sequenzierung und Gesamtgenom-Bisulfit-Sequenzierung von einzelnen Eizellen. Die Ergebnisse von CHAPERONES zeigen, dass das Hira-Protein verantwortlich ist für die kontinuierliche Umsetzung von Histon-Varianten H3.3 und H4 in die postnatalen Eizellen. Die Depletion von Hira verursacht einen umfangreichen Oozyten-Tod und verhindert eine Unterstützung der Umprogrammierung in der Zygote und bei der embryonalen Entwicklung. Die Reduktion des Hira-Proteins ist auch verantwortlich für die Akkumulation von DNA-Schäden. Ein kontinuierlicher Histon-Ersatz ist notwendig für die volle Dynamik von Genexpression und Transkriptionsübergängen im Zusammenhang mit der Oozytenentwicklung. Epigenetisch wird er auch für eine neue Methylierung während Oozytenentwicklung benötigt. Diese speziellen Themen wurden in dem Peer-Review-Magazin Molecular Cell vorgestellt. Hira-Mutation bei Mäusen könnte Parallelen mit einer vorzeitigen Ovarialinsuffizienz bei Frauen unter 40 Jahren haben. Mit anderen Worten gibt es einen Zusammenhang zwischen dem Versagen der Keimzellentwicklung und vorzeitiger Ovarialinsuffizienz. Die Forschung von CHAPERONES könnte auch zu einem Verständnis davon führen, wie diese Bedingung auf molekularer Ebene entsteht, was erhebliche Auswirkungen auf die Behandlung von Unfruchtbarkeit haben würde.

Schlüsselbegriffe

embryonale Entwicklung, epigenetisch, Chaperone, Neuprogrammierung, Unfruchtbarkeit

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