DNA-methylation reprogramming during early embryogenesis and primordial germ cell development.


Abstract
DNA-Methylierungsmuster werden in Säugern im Verlauf der Entwicklung zu bestimmten Zeitpunkten reprogrammiert, um Zellen mit einem breiten entwicklungsbiologischen Potential zu schaffen. Ein derartiges Reprogrammierungsereignis beobachtet man in der Keimbahn, in der primordiale Keimzellen während der frühen Keimbahnentwicklung weitgehend demethyliert werden, um dann in späteren Stadien der Keimbahnreifung wieder geschlechtsspezifisch remethyliert zu werden. Die zweite Periode einer genomweiten Reprogrammierung beginnt bereits in der Zygote und durchzieht die früheste Phase der Embryogenese. In dieser Phase erfolgt eine genomweite Demethylierung, der eine genomweite de novo Methylierung während der Implantationsphase der Embryonen folgt. Diese Remethylierung geht einher mit der Etablierung der ersten linienspezifischen Zelldifferenzierung der Embryonen. Epigenetische Reprogrammierung ist von fundamentaler Bedeutung, da Reprogrammierungsfehler das Entwicklungspotential beeinträchtigen - u.a. durch epigenetische Fehlsteuerungen imprinteter Gene. Reprogrammierung spielt zudem vermutlich eine bedeutende Rolle, um die nukleäre Totipotenz in klonierten Embryonen herzustellen. Mit den vorgeschlagenen Projekten wollen wir die Mechanismen und den zeitlichen Ablauf der Reprogrammierung genauer untersuchen und dabei den Fokus auf die Demethylierungsereignisse während der frühen Embryogenese und der Keimzellentwicklung legen. Die Studien werden in zwei Modellorganismen durchgeführt: der Maus und dem Rind. Ein Vergleich der beiden Organismen soll u.a. klären, ob die Initiation, Ausprägung und der zeitliche Ablauf der Reprogrammierung in Säugern konserviert ist. Wir werden zudem Effekte der Reprogrammierung in klonierten Embryonen untersuchen. Einen weiteren Schwerpunkt möchten wir auf Untersuchungen der Mechanismen der aktiven Demethylierung in der Zygote und den primordialen Keimzellen legen.
Keywords: Methylation
Link: http://www.uni-saarland.de/fak8/genetik/

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Prof. Dr. Jörn Walter
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