Authors:	May, Andreas
Title:	Asynchrone Replikation geprägter und nicht geprägter Chromosomenregionen und Expression relevanter Entwicklungsgene in Präimplantationsembryonen der Maus
Online publication date:	27-Apr-2009
Year of first publication:	2009
Language:	german
Abstract:	Zum besseren Verständnis der epigenetischen Reprogrammierung nach der Befruchtung, wurde in der vorliegenden Studie unter Verwendung eines Interphase-FISH-Assays eine systematische Analyse des Replikationsverhaltens geprägter und nicht geprägter Chromosomenregionen in Präimplantationsembryonen der Maus durchgeführt. Dabei konnte erstmalig gezeigt werden, dass sowohl geprägte als auch nicht geprägte Chromosomen-regionen direkt nach der Befruchtung asynchron replizieren. Vier von fünf nicht geprägten Chromosomenregionen replizierten erst nach dem Zweizell-Embryostadium synchron. Eine asynchrone Replikation geprägter Regionen wurde während der gesamten Präimplantationsentwicklung und in differenzierten Zellen beobachtet. In Morula-Embryonen zeigten der in diesem Stadium nicht exprimierte Dlk1-Gtl2-Locus sowie der biallelisch exprimierte Igf2r-Locus jedoch eine Relaxation der asynchronen Replikation. In einem weiteren Projekt konnte mit Hilfe eines Multiplex-RT-PCR-Ansatzes die sensitive Detektion von multiplen Transkripten in einzelnen Zellen etabliert werden. Anschließend wurden Expressionsmuster von 17 für die epigenetische Reprogrammierung relevanten Entwicklungs-genen in Präimplantationsembryonen sowie in einzelnen Morula-Blastomeren analysiert. Der Transkriptionsfaktor Pou5f1 wurde in allen Präimplantationsembryonen und allen Morula-Blastomeren detektiert, was auf eine uniforme Reaktivierung der Pluripotenz hinweist. Dagegen variierte die mRNA-Expression verschiedener DNA-Cytosin-5-Methyltransferasen, 5-methyl-CpG-Bindeproteine sowie Enzyme der Basenexzisionsreparatur stark zwischen individuellen Zellen des gleichen Embryos und noch stärker zwischen Zellen verschiedener Embryonen. Diese Ergebnisse zeigen, dass sich das für die Reprogrammierungsmaschinerie kodierende Transkriptom zu bestimmten Entwicklungs-zeitpunkten zwischen einzelnen Blastomeren unterscheidet. For a better understanding of epigenetic reprogramming after fertilisation, this study used interphase FISH to systematically analyse the replication timing of imprinted and non-imprinted chromosome regions in mouse preimplantation embryos First evidence is provided that both imprinted and non-imprinted chromosome regions replicate asynchronously directly after fertilization. Four of five non-imprinted chromosome regions showed a synchronous replication pattern only after the two-cell embryo stage. Asynchronous replication of imprinted regions was maintained in all preimplantation embryos and differentiated cells. In morula embryos, the Dlk1/Gtl2-locus which is not expressed at this stage, and the biallelically expressed Igf2r-locus showed a relaxation of replication asynchrony. In a second project, I established a multiplex RT-PCR assay for the sensitive detection of multiple transcripts in single cells. Expression of 17 developmentally important genes was analysed in preimplantation embryos and morula blastomeres. The transcription factor Pou5f1 was detected in all preimplantation embryos and morula blastomeres indicating uniform reactivation of pluripotency. In contrast, the mRNA expression of different DNA methyltransferases, methylcytosine-binding proteins and base excision repair enzymes varied considerably between individual cells of the same embryo and even more between cells from different embryos. Thus, at given points in time, the transcriptome encoding the reprogramming machinery differs between blastomeres.
DDC:	570 Biowissenschaften 570 Life sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 10 Biologie
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-4329
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-19797
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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