Molekulare Mechanismen der Zellspezifikation
Die Bezeichnung Keimzelle ist auf ihre Ähnlichkeit mit einem Keimling zurückzuführen, aus dem eine Pflanze entsteht und wächst. Primordiale Keimzellen (PGC) entwickeln sich zu Eiern und Spermien vieler Organismen, u.a. auch beim Menschen, und sind damit in Vielzellern für die Weitergabe genetischer Informationen zuständig. Da sich aus PGC ein spezifischer Zelltyp entwickelt (die zur Fortpflanzung nötigen Gameten), werden sie als unipotent bezeichnet. Die aus der Befruchtung entstandene Zelle generiert Zellen, die sich zu Hautzellen, Knochenzellen und alle anderen Zellen eines Organismus differenzieren - das befruchtete Ei ist also totipotent. Während der Embryonalentwicklung werden Untereinheiten von Zellen pluripotent, d.h. sie können sich zu vielen verschiedenen Zellen differenzieren, jedoch keinen gesamten Organismus bilden. Embryonale Keimzellen entstehen aus PGC und besitzen ähnliche Eigenschaften wie embryonale Stammzellen. Analysen von primordialen Keimzellen und Mechanismen zur Differenzierung und funktionellen Spezifizierung könnten Stammzelltherapien befördern, in denen Zelltypen gezüchtet werden, deren Funktion durch Krankheiten oder Traumata beeinträchtigt ist. Das Projekt BLIMP1 IN PGCs (Molecular mechanism for primordial germ cell specification - the role of Blimp1) evaluierte den Transkriptionsfaktor Blimp1 und speziell den molekularen Mechanismus der Spezifizierung von PGC zur Pluripotenz. Zuerst wurden im Rahmen des Projekts genomweite DNA-Bindungsprofile für Blimp1 im Zusammenhang mit pluripotenten Zellen erstellt. In Genexpressionsstudien wurden die Effekte der Blimp1-DNA-Bindung untersucht. Wie sich herausstellte, finden downstream von Blimp1 (nach der Blimp1-Bindung an die DNA) spezifische primäre und sekundäre Ereignisse statt. Zum Schluss wurden die Bindungsprofile von Blimp1 mit anderen Faktoren verglichen, die für die Entstehung der Pluripotenz wichtig sind. Dabei wurden potenzielle Mechanismen enthüllt, in denen Blimp1 gemeinsam mit anderen Faktoren eine PGC-Spezifizierung bewirkt. Die Ergebnisse des Projekts liefern wichtige neue Erkenntnisse zu Blimp1-Expressionsmechanismen während der PGC-Spezifizierung. Damit könnte die Stammzellforschung und die Entwicklung von Gentherapien für erkrankte oder geschädigte Gewebe deutlich vorangetrieben werden.
