@article{AhmadWolberEckardtetal.2012,
  author    = {Ahmad, Ruhel and Wolber, Wanja and Eckardt, Sigrid and Koch, Philipp and Schmitt, Jessica and Semechkin, Ruslan and Geis, Christian and Heckmann, Manfred and Br{\"u}stle, Oliver and McLaughlin, John K. and Sir{\´e}n, Anna-Leena and M{\"u}ller, Albrecht M.},
  title     = {Functional Neuronal Cells Generated by Human Parthenogenetic Stem Cells},
  series = {PLoS One},
  volume    = {7},
  journal   = {PLoS One},
  number    = {8},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0042800},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-130268},
  pages     = {e42800},
  year      = {2012},
  abstract  = {Parent of origin imprints on the genome have been implicated in the regulation of neural cell type differentiation. The ability of human parthenogenetic (PG) embryonic stem cells (hpESCs) to undergo neural lineage and cell type-specific differentiation is undefined. We determined the potential of hpESCs to differentiate into various neural subtypes. Concurrently, we examined DNA methylation and expression status of imprinted genes. Under culture conditions promoting neural differentiation, hpESC-derived neural stem cells (hpNSCs) gave rise to glia and neuron-like cells that expressed subtype-specific markers and generated action potentials. Analysis of imprinting in hpESCs and in hpNSCs revealed that maternal-specific gene expression patterns and imprinting marks were generally maintained in PG cells upon differentiation. Our results demonstrate that despite the lack of a paternal genome, hpESCs generate proliferating NSCs that are capable of differentiation into physiologically functional neuron-like cells and maintain allele-specific expression of imprinted genes. Thus, hpESCs can serve as a model to study the role of maternal and paternal genomes in neural development and to better understand imprinting-associated brain diseases.},
  language  = {en}
}
@article{BarnekowGessler1986,
  author    = {Barnekow, Angelika and Gessler, Manfred},
  title     = {Activation of the pp60\(^{c-src}\) kinase during differentiation of monomyelocytic cells in vitro},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-59278},
  year      = {1986},
  abstract  = {Tbe proto-oncogene c-src, the cellular homolog of the Rous sarcoma virus (RSV) transforming gene v-src, is expressed in a tissue-specific and age-dependent manner. Its physiological function, although still unknown, appears to be more closely related to differentiation processes than to proliferation processes. To obtain more information about the physiological role of the c-src gene in cells, we have studied differentiation-dependent alterations using the human HL-60 leukaemia cell line as a model system. Induction of monocytic and granulocytic differentiation of HL-60 cells by 12-0-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) and dimethylsulfoxide (DMSO) is associated with an activation of the pp60<sup>c-src</sup> tyrosine kinase, but not with increased c-src gene expression. Control experiments exclude an interaction of TPA and DMSO themselves with the pp60<sup>c-src</sup> kinase.},
  subject      = {Biochemie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Beck2005,
  author    = {Beck, Christine},
  title     = {Untersuchungen zur neurogenen Differenzierung von humanen mesenchymalen Stammzellen gewonnen aus dem Knochenmark und aus trabekul{\"a}ren Knochenfragmenten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17225},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Im ersten Teil dieser Arbeit wurden humane mesenchymale Stammzellen aus dem Knochenmark (mhMSCs) und aus trabekul{\"a}ren Knochenfragmenten (bhMSCs) isoliert und in einem neurogenen Pr{\"a}differenzierungsmedium mit BME gefolgt von einem Differenzierungsmedium mit BHA und DMSO kultiviert. Anschließend wurden die differenzierten hMSCs mit den jeweiligen undifferenzierten, im normalen Wachstumsmedium kultivierten, mhMSCs bzw. bhMSCs verglichen. Im Verlauf der 6-t{\"a}gigen neurogenen Differenzierung zeigte sich eine deutliche Ver{\"a}nderung der Zellmorphologie. Die meisten differenzierten Zellen erschienen kleiner und bildeten lange, f{\"u}r Nervenzellen typische Zellforts{\"a}tze aus, die sich teilweise mehrfach verzweigten. Weiterhin fand sich bei den differenzierten mhMSCs und bhMSCs eine Expressionszunahme bzw. eine de novo Expression der neuronalen Marker NSE und tau auf Gen- bzw. Protein-Ebene. Es konnte jedoch keiner Expressions{\"a}nderung von NF-M auf Protein-Ebene und in mehr als der H{\"a}lfte der F{\"a}lle sogar einer Expressionsabnahme auf RNA-Ebene gefunden werden. Die Differenzierung zeigte keinen reproduzierbaren Effekt auf die Expression des Astrozyten-Markers GFAP. Diese Ergebnisse zeigten sich sowohl bei den mhMSCs als auch bei den bhMSCs und lassen vermuten, dass bhMSCs ein {\"a}hnliches Potential besitzen wie mhMSCs und nicht wie urspr{\"u}nglich vermutet, auf die Differenzierung in Zellen mesenchymalen Ursprungs beschr{\"a}nkt sind. Die Tatsache, dass bereits undifferenzierte hMSCs neurogliale Marker (NF-M, NSE, GFAP) exprimieren konnte in dieser Arbeit f{\"u}r mhMSCs best{\"a}tigt und erstmals auch f{\"u}r bhMSC beobachtet werden. Diese Ergebnisse unterst{\"u}tzen die Vermutung, dass es sich bei mhMSCs und bhMSCs um Neuroglia-Vorl{\"a}uferzellen handelt, die in der Lage sind in neuronale Zellen (Nerven- und Gliazellen) zu differenzieren, und dass die neurogene Differenzierung eher eine quantitative Modulation der Genexpression als ein einfaches An-/Abschalten Neuronen-spezifischer Gene bewirkt. Im zweiten Teil der Arbeit wurden zun{\"a}chst Zellen vom peripheren Nerven isoliert und anschließend charakterisiert. Die aus dem peripheren Nerven herausgewachsenen spindelf{\"o}rmigen bzw. multipolaren Zellen bildeten mit ihren zahlreichen langen Forts{\"a}tzen ein regelrechtes Netzwerk und zeigten eine Expression der f{\"u}r Myelinmarker MPZ und PMP 22 sowie des Schwann-Zell-Markers S 100. Abschließend wurden mhMSCs und bhMSCs f{\"u}r 6 Tage in einem Schwann-Zell-Differenzierungsmedium mit Forskolin kultiviert. Die differenzierten spindelf{\"o}rmigen Zellen zeigten eine f{\"u}r Schwann-Zellen typischen fischzugartige Ausrichtung. Es fand sich eine starke Expressionszunahme der von den undifferenzierten Zellen nur schwach exprimierten Myelinmarker MPZ und PMP 22 auf RNA-Ebene sowie eine kr{\"a}ftige Expressionszunahme bzw. de novo Expression des Schwann-Zell-Markers S 100. Diese Ergebnisse zeigen, dass bhMSCs ebenso wie mhMSCS unter geeigneten Bedingungen in der Lage sind, eine f{\"u}r Schwann-Zellen typische Morphologie zu entwickeln und die Expression einzelner Schwann-Zell-Marker zu steigern. In wie weit sie auch funktionell Schwann-Zellen gleichen und damit entscheidend zur peripheren Nervenregeneration beitragen k{\"o}nnen, bleibt jedoch noch zu kl{\"a}ren.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Brich2009,
  author    = {Brich, Sonja, geb. Heeg},
  title     = {Regulation der Proliferation und Differenzierung h{\"a}matopoetischer Vorl{\"a}uferzellen durch zyklische Nukleotide},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-40873},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurde in humanen CD34-positiven Stammzellen die PK-G, PK-A sowie ihr Substratprotein VASP nachgewiesen. Dabei liegt VASP in unstimulierten Zellen in nicht-phosphorylierter Form vor. Die VASP-Phosphorylierung kann durch die aus anderen Zellsystemen bekannten cAMP- und cGMP- abh{\"a}ngigen Signalkaskaden auch im Zellkultursystem von humanen CD34-positiven Stammzellen reguliert werden. Ein weiterer Teilaspekt war der Einfluss des cGMP-erh{\"o}henden Stickstoffmonoxyd-Donors DEA/NO auf das Proliferations,- und Differenzierungsverhalten humaner CD34-positiver Stammzellen. Hierbei fand sich ein dualer konzentrationsabh{\"a}ngiger Effekt von cGMP: niedrige Konzentrationen zeigten einen hemmenden Einfluss auf die Proliferation undgleichzeitig einen aktivierenden Effekt auf die Differenzierung der h{\"a}matopeotischen Zellen zu CD41-positiven Megakaryozyten. Die h{\"o}here Konzentration von DEA/NO beinflusst zwar das Zellwachstum positiv, die Differenzierung der CD34-positiven Zellen hingegen wird gehemmt. Eine Zelldifferenzierung von humanen CD34-positiven Stammzellen zu CD15-positiven Granulozyten /Monozyten unter DEA/NO war nicht zu beobachten. Zusammenfassend konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass Signalwege, die {\"u}ber zyklische Nukleotide reguliert werden, eine wichtige Rolle in Proliferations- und Differenzierungsvorg{\"a}ngen humaner h{\"a}matopoetischer Progenitorzellen spielen. Damit stehen diese Signalwege prinzipiell als Grundlage f{\"u}r neue pharmakologische Therapieoptionen zu Verf{\"u}gung.},
  subject      = {Cyclonucleotide},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Brocher2007,
  author    = {Brocher, Jan},
  title     = {Einfluss von HMGA1-Proteinen auf die Myogenese und Heterochromatinorganisation w{\"a}hrend der Differenzierung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24456},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {HMG-Proteine sind nach den Histonen die zweith{\"a}ufigste Superfamilie nukle{\"a}rer Proteine. Sie binden an DNA und Nukleosomen und induzieren strukturelle Ver{\"a}nderungen im Chromatin. Sie spielen eine wichtige Rolle in der Dynamik des Chromatins und beeinflussen dadurch DNA-abh{\"a}ngige Prozesse, wie Transkription und Replikation. Proteine der HMGA-Familie sind charakterisiert durch konservierte DNA-Bindungsmotive, den AT-Hooks, welche eine Bindung an AT-reiche DNA-Sequenzen vermitteln und durch einen sauren C-Terminus. HMGA-Proteine sind verst{\"a}rkt im Heterochromatin konzentriert und stehen in Verbindung mit der Expressionsregulation spezifischer Gene aufgrund der Stabilisierung von Nukleoproteinkomplexen, so genannten Enhanceosomen. HMGA-Proteine spielen des Weiteren eine entscheidende Rolle in verschiedenen Entwicklungsprozessen und bei der Tumorprogression . Um den Einfluss von HMGA1 auf die zellul{\"a}re Differenzierung und die Chromatinmodulation zu untersuchen, wurden C2C12 Maus-Myoblastenzellen verwendet. Die Induktion der Myogenese in diesen Zellen geht mit der Herunterregulierung von HMGA1 einher. Durch die Etablierung einer C2C12-Zelllinie, welche ein EGFP-markiertes HMGA1a stabil exprimierte, konnte gezeigt werden, dass eine anhaltende HMGA1-Expression spezifisch die Myogeneseprozess inhibierte, w{\"a}hrend die Osteogenese davon unbeeinflusst zu bleiben schien. Dieser hemmende Effekt kann durch die HMGA1-abh{\"a}ngige Fehlexpression verschiedener Gene, welche f{\"u}r eine einwandfreie Muskeldifferenzierung n{\"o}tig sind und in die Zellzyklusregulation eingreifen, erkl{\"a}rt werden. Unter der Verwendung von RNAi konnte gezeigt werden, dass die Herunterregulierung von HMGA1-Proteinen f{\"u}r eine korrekte Genexpression und den Muskeldifferenzierungsprozess notwendig ist. W{\"a}hrend der terminalen Differenzierung wird die Umorganisation des Chromatins durch die Fusion der Chromozentren offensichtlich. Fotobleichtechniken, wie „fluorescence recovery after photobleaching" (FRAP) zeigten, dass HMGA1-Proteine mit dem Methyl-CpG-bindenden Protein 2 (MeCP2), welches eine wichtige Rolle in der Chromozentrenfusion spielt, um DNA-Bindungsstellen konkurriert und dieses vom Chromatin verdr{\"a}ngt. Diese dynamische Konkurrenz zwischen einem anhaltend exprimierten HMGA1 und MeCP2 tr{\"a}gt somit zur Inhibition der differenzierungsabh{\"a}ngigen Modulation des Chromatins w{\"a}hrend der sp{\"a}ten Myogenese bei. Die Untersuchungen in C2A1a-Zellen lieferten weitere Hinweise daf{\"u}r, dass der wesentlichste Umbau des Chromatins in einem Zeitfenster um den dritten Tag nach Induktion der Myogenese stattfindet, an welchem HMGA1 nat{\"u}rlicherweise nahezu vollst{\"a}ndig herunterreguliert sind. In diesem Zeitraum kommt es zur Dissoziation der Chromozentren, zu ver{\"a}nderten Expressionsmustern in bestimmten Genen, zu Modulationen in Histonmodifikationen (H3K4me2, H3K4me3, H3K27me3), zur Replikations-unabh{\"a}ngigen Akkumulation von Histon H3 in den Chromozentren {\"u}ber ungef{\"a}hr einen Zellzyklus hinweg und zu eine signifikanten Erh{\"o}hung der HP1-Dynamik. Durch den Einsatz von Bimolekularer Fluoreszenzkomplementierung (BiFC), die es erlaubt Protein-Protein-Interaktionen in vivo zu visualisieren, konnte gezeigt werden, dass der saure C-Terminus des HMGA mit der Chromodom{\"a}ne (CD) des HP1 interagiert. Zus{\"a}tzlich ist f{\"u}r diese Interaktion die korrekte DNA-Bindung des HMGA n{\"o}tig. FRAP-Messungen mit HP1-EGFP-Fusionsproteinen in Zellen die wildtypisches oder ein mutiertes HMGA koexprimierten, best{\"a}tigten diese Daten und wiesen darauf hin, dass die HP1-Verweildauer im Heterochromatin maßgeblich von der Gegenwart eines funktionellen HMGA1 abh{\"a}ngig ist. Des Weiteren zeigten C2C12-Myoblasten, die HMGA1 nat{\"u}rlicherweise exprimieren, eine hohe HP1-Verweildauer, die nach HMGA1-knock down drastisch verringert ist. Umgekehrt ist die HP1-Verweildauer nach einer Herunterregulierung von HMGA1 an Tag 3 der Myogenese gering und steigt durch die Koexpression von HMGA1 auf das in Myoblasten gemessene Niveau an. Zusammengenommen zeigen diese Daten, dass die differenzielle Expression von HMGA1 und ihre F{\"a}higkeit mit HP1 zu interagieren, sowie ihre Konkurrenz mit MeCP2 um DNA-Bindungsstellen einen entscheidende Rolle in der Regulation der Aufrechterhaltung und Plastizit{\"a}t des Heterochromatins w{\"a}hrend der Differenzierung spielen. Daher ist eine zeitlich festgelegte Herunterregulierung von HMGA1 notwendig, um die Modulation des Chromatins und dadurch den Differenzierungsprozess zu erm{\"o}glichen},
  subject      = {HMG-Proteine},
  language  = {de}
}
@article{BugaScholzKumaretal.2012,
  author    = {Buga, Ana-Maria and Scholz, Claus J{\"u}rgen and Kumar, Senthil and Herndon, James G. and Alexandru, Dragos and Cojocaru, Gabriel Radu and Dandekar, Thomas and Popa-Wagner, Aurel},
  title     = {Identification of New Therapeutic Targets by Genome-Wide Analysis of Gene Expression in the Ipsilateral Cortex of Aged Rats after Stroke},
  series = {PLoS One},
  volume    = {7},
  journal   = {PLoS One},
  number    = {12},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0050985},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-130657},
  pages     = {e50985},
  year      = {2012},
  abstract  = {Background: Because most human stroke victims are elderly, studies of experimental stroke in the aged rather than the young rat model may be optimal for identifying clinically relevant cellular responses, as well for pinpointing beneficial interventions. Methodology/Principal Findings: We employed the Affymetrix platform to analyze the whole-gene transcriptome following temporary ligation of the middle cerebral artery in aged and young rats. The correspondence, heat map, and dendrogram analyses independently suggest a differential, age-group-specific behaviour of major gene clusters after stroke. Overall, the pattern of gene expression strongly suggests that the response of the aged rat brain is qualitatively rather than quantitatively different from the young, i.e. the total number of regulated genes is comparable in the two age groups, but the aged rats had great difficulty in mounting a timely response to stroke. Our study indicates that four genes related to neuropathic syndrome, stress, anxiety disorders and depression (Acvr1c, Cort, Htr2b and Pnoc) may have impaired response to stroke in aged rats. New therapeutic options in aged rats may also include Calcrl, Cyp11b1, Prcp, Cebpa, Cfd, Gpnmb, Fcgr2b, Fcgr3a, Tnfrsf26, Adam 17 and Mmp14. An unexpected target is the enzyme 3-hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzyme A synthase 1 in aged rats, a key enzyme in the cholesterol synthesis pathway. Post-stroke axonal growth was compromised in both age groups. Conclusion/Significance: We suggest that a multi-stage, multimodal treatment in aged animals may be more likely to produce positive results. Such a therapeutic approach should be focused on tissue restoration but should also address other aspects of patient post-stroke therapy such as neuropathic syndrome, stress, anxiety disorders, depression, neurotransmission and blood pressure.},
  language  = {en}
}
@article{CaiElMerahbiLoeffleretal.2017,
  author    = {Cai, Kai and El-Merahbi, Rabih and Loeffler, Mona and Mayer, Alexander E. and Sumara, Grzegorz},
  title     = {Ndrg1 promotes adipocyte differentiation and sustains their function},
  series = {Scientific Reports},
  volume    = {7},
  journal   = {Scientific Reports},
  number    = {7191},
  doi       = {10.1038/s41598-017-07497-x},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-170565},
  year      = {2017},
  abstract  = {Adipocytes play a central role in maintaining metabolic homeostasis in the body. Differentiation of adipocyte precursor cells requires the transcriptional activity of peroxisome proliferator-activated receptor-γ (Pparγ) and CCAAT/enhancer binding proteins (C/Ebps). Transcriptional activity is regulated by signaling modules activated by a plethora of hormones and nutrients. Mechanistic target of rapamacin complexes (mTORC) 1 and 2 are central for the coordination of hormonal and nutritional inputs in cells and are essential for adipogenesis. Serum glucocorticoid kinase 1 (Sgk1)-dependent phosphorylation of N-Myc downstream-regulated gene 1 (Ndrg1) is a hallmark of mTORC2 activation in cells. Moreover, Pparγ activation promotes Ndrg1 expression. However, the impact of Ndrg1 on adipocyte differentiation and function has not yet been defined. Here, we show that Ndrg1 expression and its Sgk1-dependent phosphorylation are induced during adipogenesis. Consistently, we demonstrate that Ndrg1 promotes adipocyte differentiation and function by inducing Pparγ expression. Additionally, our results indicate that Ndrg1 is required for C/Ebpα phosphorylation. Moreover, we found that Ndrg1 phosphorylation by Sgk1 promotes adipocyte formation. Taken together, we show that induction of Ndrg1 expression by Pparγ and its phosphorylation by Sgk1 kinase are required for the acquisition of adipocyte characteristics by precursor cells.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Choi2010,
  author    = {Choi, Soon Won},
  title     = {Analyse des neuralen Differenzierungspotentials androgenetischer muriner embryonaler Stammzellen in vitro und in vivo},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48452},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Pluripotente embryonale Stammzellen (ES Zellen) sind aufgrund ihrer Selbsterneuerung- und ihrer Multiliniendifferenzierungs-F{\"a}higkeiten interessante Zelltypen sowohl f{\"u}r die Grundlagenforschung als auch f{\"u}r die regenerative Medizin. Uniparentale Zygoten mit zwei v{\"a}terlichen (androgenetisch: AG) oder zwei m{\"u}tterlichen (gynogenetisch: GG; parthenogenetisch: PG) Genomen sind nicht in der Lage, lebensf{\"a}hige Nachkommen zu entwickeln. Sie entwickeln sich jedoch erfolgreich bis zu Blastozysten, aus denen pluripotente ES Zellen abgeleitet werden k{\"o}nnen. Mit uniparentalen ES Zellen k{\"o}nnen zum Einen parent-of-origin-spezifische Einfl{\"u}sse auf die Gewebeentwicklung untersucht und zum Anderen histokompatible und somit therapeutisch relevante Zellpopulationen generiert werden. Obwohl viele Aspekte des in vitro und in vivo Differenzierungspotenzials von PG ES Zellen aus mehreren Spezies in den zur{\"u}ckliegenden Jahren untersucht worden sind, ist das volle Differenzierungspotenzial von AG ES Zellen bisher nicht ersch{\"o}pfend analysiert worden. Zellen der Inneren Zellmasse (ICM) von PG und AG Embryonen zeigten nach Blastozysteninjektion ortsspezifische Kontribution zur Gehirnentwicklung, wobei PG Zellen bevorzugt im Cortex und im Striatum lokalisierten, w{\"a}hrend sich AG Zellen verst{\"a}rkt im Hypothalamus nachzuweisen waren. Aus AG und GG ES Zellen konnten zudem in vitro h{\"a}matopoetische Stammzellen differenziert werden, die nach Transplantation im Mausmodell tumorfrei das gesamte h{\"a}matopoetische System repopulierten. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass AG ES Zellen ein mit N ES Zellen vergleichbares in vitro und in vivo Differenzierungspotential in der fr{\"u}hen neuralen Entwicklung besitzen. Das Ziel meiner Arbeit war es zu untersuchen, ob murine AG ES Zellen sich zu verschiedenen neuronalen Subtypen entwickeln k{\"o}nnen und ob sie tumorfrei neurale Zelltypen nach Transplantation bilden k{\"o}nnen. In dieser Studie wurden AG ES Zellen im Vergleich zu biparentalen (N) ES Zellen in vitro {\"u}ber Embryoid Bodies (EBs) zun{\"a}chst zu pan-neuronalen Vorl{\"a}uferzellen (pNPCs) und weiter zu Neuron- und Glialzell-Marker (ß-III Tubulin (Tuj-1), NeuN, TH und GFAP) positiven Zellen differenziert.. Weiterhin wurde das dopaminerge (DA) Differenzierungspotential von AG ES Zellen n{\"a}her untersucht, indem sie in einem Ko-Kultursystem mit Stromazellen gerichtet differenziert wurden. Diese DA Neurone wurden durch semiquantitative RT-PCR Analysen und immunhistochemische F{\"a}rbungen f{\"u}r DA Neuronen-spezifische Marker (TH, PITX3, Nurr1) charakterisiert. Dar{\"u}ber hinaus wurde der Imprinting-Status von neun ausgesuchten Loci in AG und N ES, pNPC und DA Zellkulturen durch real-time RT-PCR Analysen untersucht. Die hier analysierten Gene, die im Gehirn allelspezifisch exprimiert werden, zeigten in pNPCs eine parent-of-origin-spezifische Genexpression mit Ausnahme von Ube3a. Nach Blastozysteninjektion wurde die Bildung von DA Neuronen in AG und N f{\"o}talen chim{\"a}ren Gehirnen untersucht. Hier zeigte sich, dass TH- and PITX3-positive AG DA Neurone abgeleitet aus ES Zellen im Mittelhirn von E12.5 und E16.5 Chim{\"a}ren detektiert werden konnten. Diese f{\"o}talen chim{\"a}ren Gehirne zeigten eine verbreitete und gleichm{\"a}ßige Verteilung der AG Donorzellen in den Arealen Cortex, Striatum und Hypothalamus. Stereotaktische Transplantationen von AG und N pNPCs in ein „Traumatic Brain Injury (TBI) Model" zeigten zudem, dass fr{\"u}he Differenzierungsstufen von AG und N pNPC-Kulturen h{\"a}ufig Teratome generierten. Durch die Transplantation von langzeitdifferenzierten AG oder N pNPC-Kulturen konnte jedoch ein tumorfreies Anwachsen neuronaler und glialer Zellen erreicht werden. Die immunhistochemische Auswertung von Transplantaten bez{\"u}glich der Donorzellkontribution im Gehirn erfolgten bis zu drei Monaten nach der Injektion. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass AG ES Zellen neurales Differenzierungspotential, speziell zur Bildung von DA Neuronen, besitzen. Dar{\"u}ber hinaus konnte gezeigt werden, dass langzeitdifferenzierte AG und N pNPCs nach Transplantation im traumatisierte Mausgehirnmodell tumorfrei anwachsen und anschließend zu neuralen Zellen differenzieren k{\"o}nnen. Trotz unbalancierter Genexpression von imprinted Genen l{\"a}sst sich feststellen, dass AG ES Zellen therapeutisch relevant f{\"u}r zuk{\"u}nftige zellul{\"a}re Ersatzstrategien von Nervengewebe sein k{\"o}nnen.},
  subject      = {Deutschland / Stammzellgesetz},
  language  = {de}
}
@article{DegenkolbeKoenigZimmeretal.2013,
  author    = {Degenkolbe, Elisa and K{\"o}nig, Jana and Zimmer, Julia and Walther, Maria and Reißner, Carsten and Nickel, Joachim and Pl{\"o}ger, Frank and Raspopovic, Jelena and Sharpe, James and Dathe, Katharina and Hecht, Jacqueline T. and Mundlos, Stefan and Doelken, Sandra C. and Seemann, Petra},
  title     = {A GDF5 Point Mutation Strikes Twice - Causing BDA1 and SYNS2},
  series = {PLOS Genetics},
  volume    = {9},
  journal   = {PLOS Genetics},
  number    = {10},
  issn      = {1553-7404},
  doi       = {10.1371/journal.pgen.1003846},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-127556},
  pages     = {e1003846},
  year      = {2013},
  abstract  = {Growth and Differentiation Factor 5 (GDF5) is a secreted growth factor that belongs to the Bone Morphogenetic Protein (BMP) family and plays a pivotal role during limb development. GDF5 is a susceptibility gene for osteoarthritis (OA) and mutations in GDF5 are associated with a wide variety of skeletal malformations ranging from complex syndromes such as acromesomelic chondrodysplasias to isolated forms of brachydactylies or multiple synostoses syndrome 2 (SYNS2). Here, we report on a family with an autosomal dominant inherited combination of SYNS2 and additional brachydactyly type A1 (BDA1) caused by a single point mutation in GDF5 (p.W414R). Functional studies, including chondrogenesis assays with primary mesenchymal cells, luciferase reporter gene assays and Surface Plasmon Resonance analysis, of the GDF5 W-414R variant in comparison to other GDF5 mutations associated with isolated BDA1 (p.R399C) or SYNS2 (p.E491K) revealed a dual pathomechanism characterized by a gain-and loss-of-function at the same time. On the one hand insensitivity to the main GDF5 antagonist NOGGIN (NOG) leads to a GDF5 gain of function and subsequent SYNS2 phenotype. Whereas on the other hand, a reduced signaling activity, specifically via the BMP receptor type IA (BMPR1A), is likely responsible for the BDA1 phenotype. These results demonstrate that one mutation in the overlapping interface of antagonist and receptor binding site in GDF5 can lead to a GDF5 variant with pathophysiological relevance for both, BDA1 and SYNS2 development. Consequently, our study assembles another part of the molecular puzzle of how loss and gain of function mutations in GDF5 affect bone development in hands and feet resulting in specific types of brachydactyly and SYNS2. These novel insights into the biology of GDF5 might also provide further clues on the pathophysiology of OA.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Eller2011,
  author    = {Eller, David Michael},
  title     = {Einfluss und Wirkung des HDAC-Inhibitors LBH589 auf Proliferation und Differenzierung der kolorektalen Karzinomzelllinien SW480 und SW620},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70659},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Zahlreiche Studien schreiben Histondeacetylase-Inhibitoren einen Anti-Tumor-Effekt auf verschiedene h{\"a}matologische und solide Tumoren durch Apoptoseinduktion, vermehrte Zelldifferenzierung und verminderte Zellproliferation zu. Als Mechanismus wird eine Einflussnahme auf die Genexpression durch Modulation von Histondeacetylasen und deren Auswirkung auf den Acetylierungsstatus von Histonen und Nicht-Histon-Proteinen angenommen. Ziel dieser Arbeit war es, die Auswirkungen des Histondeacetylase-Inhibitors LBH589 auf Proliferation und Differenzierung von Kolonkarzinomzellen und dessen Metastasenzellen in Zellkulturexperimenten zu untersuchen. Die Untersuchungen wurden an Zellen der Zellkulturlinien SW480 (kolorektales Karzinom) und SW620 (Metastase des kolorektalen Karzinoms) durchgef{\"u}hrt. F{\"u}r die Zellproliferation wurden die Zellen nach entsprechender Vorbehandlung in einer Neubauer-Zellz{\"a}hlkammer ausgez{\"a}hlt. Zur Feststellung des Verlaufs der Zelldifferenzierung diente die Bestimmung der Intestinalen Alkalischen Phosphatase als Marker. Unter LBH589-Inkubation kam es zu einer Hemmung der Zellproliferation sowohl bei SW480-Zellen als auch bei SW620-Zellen. Allerdings ergab sich kein signifikanter Unterschied bei der Auswertung der Kontrolll{\"o}sungen mit jeweils {\"a}quimolaren Mengen DMSO. Daher konnte dem HDAC-Inhibitor LBH589 im Rahmen dieser Arbeit kein sicherer Effekt auf die Inhibition der Zellproliferation zugeschrieben werden. LBH589 hatte keinen nachweisbaren relevanten Einfluss auf die Differenzierung von Zellen der beiden Zelllinien. Allenfalls konnte ein leicht hemmender Einfluss auf die Zelldifferenzierung gezeigt werden, der jedoch nicht signifikant ausfiel. Weitere Untersuchungen sind anzustreben, um den Verlauf der Zellproliferation und weiterer Differenzierungsmarker unter dem Einfluss von LBH589 sowie {\"a}quimolaren Mengen DMSO detaillierter zu charakterisieren. Zuk{\"u}nftige Arbeiten zu Histondeacetylase-Inhibitoren und deren Effekt auf Zellen des kolorektalen Karzinoms, sowie Histondeacetylase-Inhibitoren in der Kombinationstherapie von kolorektalen Tumoren sind sicher sinnvoll.},
  subject      = {Dickdarmkrebs},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Giner2007,
  author    = {Giner, Martin},
  title     = {Signalmechanismen der epithelialen Proliferation und DIfferenzierung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27069},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Gest{\"o}rte Proliferations- und Differenzierungsprozesse in Keratinozyten spielen eine wichtige Rolle in der Pathogenese vieler Hauterkrankungen. Intrazellul{\"a}re Signalmechanismen, die die korrekte Balance zwischen epidermaler Proliferation und Differenzierung aufrecht halten, sind bis jetzt gr{\"o}ßtenteils unbekannt. Einer dieser ausschlaggebenden Transkriptionsfaktoren ist der Nukle{\"a}re Faktor-kappaB (NF-kB). Uns interessierte der Einfluss des IKK/IkBa/NF-kB-Signalweges auf das intrinsische Differenzierungsprogramm von Keratinozyten. Mittels retroviraler Infektion wurden sowohl in prim{\"a}ren Keratinozyten als auch in HaCaT verschieden mutante Formen von Faktoren des NF-kB-Signalweges eingebracht: dominant negative (dn) Formen der IKK1 und IKK2, eine konstitutiv aktive Form der IKK2 (IKK2 EE) und eine nicht-degradierbare Form des Inhibitors IkBa. Zus{\"a}tzlich wurden auch pharmakologische Inhibitoren von NF-kB (BAY 11-7082 und SC-514) untersucht. Die Funktionalit{\"a}t der Mutanten wurde im Westernblot durch Analyse der IkBa Degradation {\"u}berpr{\"u}ft. Anschließend wurde die Differenzierung der Keratinozyten durch Erh{\"o}hung des extrazellul{\"a}ren Calciums induziert. Der Grad der Differenzierung wurde durch morphologische Studien und Untersuchung der Expression der Differenzierungs-marker p21 und Involucrin untersucht. Im Gegensatz zu Ergebnissen aus Tiermodellen, konnten wir keine Effekte der mutierten IkB Kinasen 1 und 2 auf die Calcium-induzierte in vitro Differenzierung beobachten. Jedoch wurde die Aktivierung inflammatorischer Gene, gemessen an der Induktion von ICAM-1 und IL-8 nach TNF-a Stimulation, vollst{\"a}ndig in den IKK2 KD und mut IkBa exprimierenden Zellen inhibiert. In der Zelllinie, welche die entsprechende IKK1 Mutante trug, wurde deren Expression nur teilweise geblockt. Zusammenfassend l{\"a}sst sich aus unseren Ergebnissen schließen, dass zumindest in vitro IKK1 und IKK2 nicht an der Regulation des Calcium-induzierten intrinsischen Differen-zierungsprozesses von Keratinozyten beteiligt sind, jedoch eine zentrale Rolle in der inflammatorischen Aktivierung dieser Zellen spielen.},
  subject      = {NF-kappaB},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Glaeser2017,
  author    = {Gl{\"a}ser, Katharina},
  title     = {Einfluss hochfrequenter Felder des Mobilfunks auf das blutbildende System in vitro},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-145733},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {Elektromagnetische Felder (EMF) sind in der Umwelt des Menschen allgegenw{\"a}rtig. Unter Verwendung unterschiedlicher Frequenzen bilden sie die Grundlage zahlreicher Technologien und begegnen uns im Alltag in einer Vielzahl von Anwendungen. Eine sehr wichtige Anwendung von EMF ist die mobile Kommunikation. Die hierf{\"u}r verwendeten Frequenzen liegen im hochfrequenten Bereich und variieren mit dem Mobilfunkstandard. Weit verbreitet ist die GSM- und UMTS-Modulation der zweiten (2G) und dritten Generation (3G). Zum neuesten Mobilfunkstandard z{\"a}hlt LTE (4G). Aus statistischen Daten geht hervor, dass derzeit weltweit mehr als sieben Milliarden Mobilfunk-Endger{\"a}te existieren. Die weitverbreitete und stetig ansteigende Verwendung dieser Technologien verdeutlicht, dass viele Menschen, darunter auch zunehmend Kinder und Jugendliche, regelm{\"a}ßig einer Exposition gegen{\"u}ber EMF ausgesetzt sind. Die wichtigste Expositionsquelle stellt dabei das Mobiltelefon dar, da sich in diesem Szenario die Quelle sehr nah am menschlichen K{\"o}rper befindet. In der Vergangenheit wurden zahlreiche in-vitro- und in-vivo-Untersuchungen sowie epidemiologische Studien durchgef{\"u}hrt, um potentielle, nicht-thermische Effekte von Mobilfunkstrahlung auf biologische Systeme beurteilen zu k{\"o}nnen. Ein vollst{\"a}ndiger Konsens konnte auf der Basis der erhaltenen Ergebnisse jedoch nicht erzielt werden, sodass weiterhin Bedenken zum sch{\"a}dlichen Potential dieser nichtionisierenden Strahlung bestehen. Insbesondere wurden Fragestellungen zu Langzeiteffekten sowie zu Effekten, die speziell bei Kindern eine besondere Rolle spielen, bisher nicht ausreichend adressiert. Kinder k{\"o}nnen empfindlicher auf Umwelteinfl{\"u}sse reagieren und sind im Vergleich zu Erwachsenen teilweise h{\"o}her gegen{\"u}ber EMF exponiert. Dies gilt vor allem f{\"u}r Kopfregionen, in denen sich das aktive, f{\"u}r die H{\"a}matopoese verantwortliche Knochenmark befindet. Vor diesem Hintergrund war es das Ziel der vorliegenden Arbeit, den Einfluss von Mobilfunkstrahlung auf das humane blutbildende System zu untersuchen. Im Fokus standen dabei humane h{\"a}matopoetische Stammzellen, die mit Frequenzen der Mobilfunkstandards GSM (900 MHz), UMTS (1.950 MHz) und LTE (2.535 MHz) jeweils {\"u}ber einen kurzen (4 h) und einen langen (20 h) Zeitraum und mit unterschiedlichen Intensit{\"a}ten (0 W/kg, 0,5 W/kg, 1 W/kg, 2 W/kg und 4 W/kg) exponiert wurden. Vergleichende Experimente erfolgten mit Zellen der Promyelozyten-Zelllinie HL-60. M{\"o}gliche Effekte wurden mit den Endpunkten Apoptose, oxidativer Stress, Zellzyklus, DNA-Schaden und -Reparatur sowie Differenzierung und Epigenetik in Form von Histonacetylierung bewertet. In keinem der genannten Endpunkte konnten klare Effekte durch Mobilfunkstrahlung ausgemacht werden, weder f{\"u}r die h{\"a}matopoetischen Stammzellen, noch f{\"u}r die Zelllinie HL-60. Die einzige Ver{\"a}nderung wurde bei der Quantifizierung von DNA-Sch{\"a}den beobachtet. Hier zeigte sich nach der Kurzzeitexposition der Stammzellen mit der Modulation GSM eine kleine, aber statistisch signifikante Abnahme der DNA-Sch{\"a}den verglichen mit der Scheinexposition. Diese Beobachtung ließ sich in weiteren Replikaten jedoch nicht reproduzieren und wurde daher als nicht biologisch relevant eingestuft. Insgesamt konnte mit dieser Arbeit gezeigt werden, dass durch Mobilfunkstrahlung mit Frequenzen der verbreiteten Modulationen GSM, UMTS und LTE sowie SAR-Werten, die unterhalb und oberhalb des empfohlenen Sicherheitsstandards liegen und typischerweise bei Handytelefonaten auftreten, keine Effekte in Zellen des blutbildenden Systems unter den gegebenen Versuchsbedingungen induziert wurden. Ein besonderer Fokus lag hierbei auf der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Weiterhin wurden zum ersten Mal humane h{\"a}matopoetische Stammzellen f{\"u}r derartige Untersuchungen eingesetzt. Dies hat insofern eine besondere Bedeutung, als h{\"a}matopoetische Stammzellen aufgrund ihrer multipotenten Eigenschaften eine breitere Analyse mit Hinblick auf die Kanzerogenese und auf das Immunsystem erm{\"o}glichen. Um {\"u}ber die Mobilfunk-Untersuchungen hinaus die h{\"a}matopoetischen Stammzellen besser charakterisieren zu k{\"o}nnen, sowie die Sensitivit{\"a}t von Blutzellen mit unterschiedlichem Differenzierungsstatus zu analysieren, wurden sie anderen Zellen des blutbildenden Systems (undifferenzierte und differenzierte HL-60-Zellen und TK6-Zellen) gegen{\"u}bergestellt. Eine Behandlung der verschiedenen Zelltypen mit mutagenen Substanzen zeigte, dass sich die h{\"a}matopoetischen Stammzellen in den meisten der untersuchten Endpunkte von den Zelllinien unterschieden. Deutliche Abweichungen zeigten sich beim oxidativen Stress, der DNA-Reparatur und der Histonacetylierung; kein Unterschied konnte dagegen bei den DNA-Sch{\"a}den beobachtet werden. Eine erste Interpretation der erhaltenen Ergebnisse ist auf der Grundlage der unterschiedlichen Eigenschaften von Zellen mit abweichendem Differenzierungsstatus m{\"o}glich. Um jedoch eine eindeutige Aussage treffen zu k{\"o}nnen, m{\"u}ssten noch weitere Untersuchungen durchgef{\"u}hrt werden.},
  subject      = {Mobilfunk},
  language  = {de}
}
@article{GmachBathePetersTeluguetal.2022,
  author    = {Gmach, Philipp and Bathe-Peters, Marc and Telugu, Narasimha and Miller, Duncan C. and Annibale, Paolo},
  title     = {Fluorescence spectroscopy of low-level endogenous β-adrenergic receptor expression at the plasma membrane of differentiating human iPSC-derived cardiomyocytes},
  series = {International Journal of Molecular Sciences},
  volume    = {23},
  journal   = {International Journal of Molecular Sciences},
  number    = {18},
  issn      = {1422-0067},
  doi       = {10.3390/ijms231810405},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-288277},
  year      = {2022},
  abstract  = {The potential of human-induced pluripotent stem cells (hiPSCs) to be differentiated into cardiomyocytes (CMs) mimicking adult CMs functional morphology, marker genes and signaling characteristics has been investigated since over a decade. The evolution of the membrane localization of CM-specific G protein-coupled receptors throughout differentiation has received, however, only limited attention to date. We employ here advanced fluorescent spectroscopy, namely linescan Fluorescence Correlation Spectroscopy (FCS), to observe how the plasma membrane abundance of the β\(_1\)- and β\(_2\)-adrenergic receptors (β\(_{1/2}\)-ARs), labelled using a bright and photostable fluorescent antagonist, evolves during the long-term monolayer culture of hiPSC-derived CMs. We compare it to the kinetics of observed mRNA levels in wildtype (WT) hiPSCs and in two CRISPR/Cas9 knock-in clones. We conduct these observations against the backdrop of our recent report of cell-to-cell expression variability, as well as of the subcellular localization heterogeneity of β-ARs in adult CMs.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Griesmann2008,
  author    = {Griesmann, Heidi},
  title     = {p73 in Differenzierung und Tumorigenese},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-34994},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Um der ungehinderten Vermehrung maligne entarteter Zellen vorzubeugen, besitzt der Organismus Tumorsuppressorgene. Die Blockade von tumorsuppressiven Signalwegen ist Voraussetzung f{\"u}r die neoplastische Transformation von Zellen. W{\"a}hrend die tumorsuppressive Funktion von p53 bestens untersucht ist, war die Bedeutung des p53-Familienmitglieds p73 als Tumorsuppressor umstritten. Komplizierend war hierbei, dass das p73-Gen sowohl ein p53-{\"a}hnliches, putativ tumorsuppressives Protein (TAp73) als auch ein funktionell antagonistisches, potentiell onkogenes Protein (\&\#916;Np73) exprimiert. Die in dieser Arbeit dargestellten Untersuchungen zeigen, dass TAp73 tats{\"a}chlich tumorsuppressiv agiert: zum einen verhindert es zusammen mit p53 und TAp63 durch Induktion von myogener Differenzierung die Entstehung von Rhabdomyosarkomen - zum anderen unterdr{\"u}ckt es substratunabh{\"a}ngiges Wachstum als Charakteristikum von Tumorzellen und bildet so eine Barriere auf dem Weg der malignen Transformation. Eine Inaktivierung der tumorsuppressiven Aktivit{\"a}ten von TAp73 erfolgt bei Tumorpatienten - anders als bei p53 - entweder durch eine Reduktion der p73-Expression aufgrund von Gendeletion bzw. Promotormethylierung oder durch eine verst{\"a}rkte Expression von Inhibitoren wie \&\#916;Np73. Eine reduzierte p73-Expression wird z.B. bei einigen h{\"a}matologischen Neoplasien beobachet. Entsprechend beobachteten wir in einem Myc-induzierten Lymphommodell der Maus eine geringf{\"u}gig aber signifikant beschleunigte Lymphomentstehung nach Deletion eines p73-Allels. Eine verst{\"a}rkte Expression von \&\#916;Np73 ist dagegen die charakteristische Expressionsver{\"a}nderung von p73 in soliden Tumoren. Entsprechend beobachteten wir in >85\% aller Rhabdomyosarkome stark erh{\"o}hte \&\#916;Np73-Spiegel, die sich als essentiell f{\"u}r Tumorentstehung und Tumorprogression erwiesen. Diese Ergebnisse in unterschiedlichen in vitro und in vivo Modellen belegen mechanistisch, dass TAp73 als Tumorsuppressor wirkt, dessen Funktion in Tumoren h{\"a}ufig inaktiviert ist. Proof-of-principle Experimente in dieser Arbeit unterstreichen ferner, dass eine Reaktivierung der Tumorsuppressorfunktion von TAp73, z.B. durch Blockade von \&\#916;Np73, eine M{\"o}glichkeit darstellt, um Tumore auf molekularer Ebene zu therapieren.},
  subject      = {TPp73},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hausmann2012,
  author    = {Hausmann, Michael Franz Toni},
  title     = {Untersuchungen zum Differenzierungspotential humaner Monozyten / Makrophagen in vitro},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-77801},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Unter dem Einfluss von M-CSF und GM-CSF entwickeln sich CD14-positive periphere humane Blutmonozyten zu CD68-positiven M-CSF- bzw. GM-CSF-Makrophagen. M-CSF-Makrophagen lassen sich mit INFg und LPS zu klassisch aktivierten M1-Makrophagen, oder mit IL-4 und IL-10 zu alternativ aktivierten M2-Makrophagen differenzieren. Durch GM-CSF werden aus Monozyten GM-CSF-Makrophagen induziert. Im Gegensatz zu M1-Makrophagen sind GM1-Makrophagen bisher noch wenig untersucht. Mit INFg und LPS werden GM-CSF-Makrophagen zu GM1-Makrophagen aktivert. In der vorliegenden Arbeit wurde {\"u}berpr{\"u}ft, wie groß die {\"U}bereinstimmung zwischen M-CSF- und M2-Makrophagen sowie zwischen GM-CSF- und M1-Makrophagen / GM1-Makrophagen ist. Im Gegensatz zu M-CSF- und GM-CSF stellt Laktat aber keinen Differenzierungsfaktor f{\"u}r Monozyten dar. Jedoch beeinflusst Laktat den Ph{\"a}notyp von M2-Makrophagen und hemmt die Aussch{\"u}ttung von IL-12 und NO durch M1- und GM1-Makrophagen.},
  subject      = {Differenzierung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Heitmann2014,
  author    = {Heitmann, Maximilian},
  title     = {Vergleich der genetischen Eigenschaften von Bone Marrow derived Mesenchymal Stem Cells und Trabecular Bone derived Mesenchymal Stem Cells},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-108612},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Technische Neuerungen und steigende Anspr{\"u}che an die Gesundheit stellen die moderne Medizin immer wieder vor neue Herausforderungen und f{\"u}hren zur Entwicklung von neuen Therapiekonzepten wie dem Tissue Engineering. Vielfach kommen dabei adulte pluripotente Stammzellen zum Einsatz. Bei der Regeneration mesenchymalen Gewebes wie Knochen, Knorpel und Muskulatur leisten Mesenchymale Stammzellen (MSCs) einen entscheidenden Beitrag. Diese lassen sich aus allen mesenchymalen Geweben des K{\"o}rpers gewinnen und stellen daher zwar keine homogene Zellpopulation dar, doch sie lassen sich aufgrund ph{\"a}notypischer und molekularbiologischer Gemeinsamkeiten charakterisieren. In großer Zahl lassen sich MSCs aus dem Knochenmark gewinnen und werden als stromale MSCs bzw. mhMSCs (marrow-derived human MSCs) bezeichnet. Auf der Suche nach homogenen Subpopulationen von MSCs wurde in dieser Arbeit eine Zellpopulation aus Knochentrabekeln gewonnen, sogenannte bhMSCs (trabecular bone-derived MSCs), und anhand ihrer Genexpression mit mhMSCs verglichen. Daf{\"u}r wurde RNA aus beiden Populationen in einem Microarray mit anschließender SAM (significance analysis of microarrays) analysiert um unterschiedliche Expressionsmuster zwischen mhMSCs und bhMSCs aufzuzeigen. Diese Ergebnisse wurden durch konventionelle Reverse Transkriptase Polymerase Kettenreaktion (RT-PCR) best{\"a}tigt, wobei das Augenmerk vor allem auf solche Gene gerichtet wurde, die differentiell exprimiert waren und zudem als Markergene ein Differenzierungspotential in bestimmte Gewebe wie Muskel und Knochen vorhersagen. Dabei konnte sowohl eine gute {\"U}bereinstimmung zwischen Microarray und RT-PCR demonstriert als auch die Hoffnung auf eine homogene (trabekul{\"a}re) MSC-Population mit anderen Differenzierungseigenschaften geweckt werden. Im Verlauf weitergehender Untersuchungen der SAM fiel eine unerkl{\"a}rlich hohe Expression von Immunglobulinketten in der mhMSC-Kultur (Passage 0) auf, die letztlich auf eine Kontamination der Zellkultur mit Plasmazellen schließen ließ. Da die Ergebnisse des Microarrays (Passage 0 Kultur) somit zu hinterfragen waren, wurde die Kontamination der Plasmazellen durch Passagieren der mhMSC-Zellkultur (Passage 1) beseitigt und erneut ein Microarray mit SAM durchgef{\"u}hrt. Dabei relativierten sich fast alle Expressionsunterschiede, die somit auf die Kontamination der Plasmazellen zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden mussten. Einzig drei Gene (CD24, TRIB2, AHNAK) wurden in diesem zweiten Array differentiell exprimiert, was sich bei CD24 und TRIB2 auch durch RT-PCR untermauern ließ. Es l{\"a}sst sich also schlussfolgern, dass bhMSCs wahrscheinlich in der Zukunft des Tissue Engineering keinen Stellenwert haben werden, zumal ihre Gewinnung im Vergleich zu mhMSC deutlich aufwendiger ist.},
  subject      = {Mesenchymale Stammzelle},
  language  = {de}
}
@article{HofgaardJodalBommertetal.2012,
  author    = {Hofgaard, Peter O. and Jodal, Henriette C. and Bommert, Kurt and Huard, Bertrand and Caers, Jo and Carlsen, Harald and Schwarzer, Rolf and Sch{\"u}nemann, Nicole and Jundt, Franziska and Lindeberg, Mona M. and Bogen, Bjarne},
  title     = {A Novel Mouse Model for Multiple Myeloma (MOPC315.BM) That Allows Noninvasive Spatiotemporal Detection of Osteolytic Disease},
  series = {PLoS One},
  volume    = {7},
  journal   = {PLoS One},
  number    = {12},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0051892},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-131117},
  pages     = {e51892},
  year      = {2012},
  abstract  = {Multiple myeloma (MM) is a lethal human cancer characterized by a clonal expansion of malignant plasma cells in bone marrow. Mouse models of human MM are technically challenging and do not always recapitulate human disease. Therefore, new mouse models for MM are needed. Mineral-oil induced plasmacytomas (MOPC) develop in the peritoneal cavity of oil-injected BALB/c mice. However, MOPC typically grow extramedullary and are considered poor models of human MM. Here we describe an in vivo-selected MOPC315 variant, called MOPC315.BM, which can be maintained in vitro. When injected i.v. into BALB/c mice, MOPC315.BM cells exhibit tropism for bone marrow. As few as 10\(^4\) MOPC315.BM cells injected i.v. induced paraplegia, a sign of spinal cord compression, in all mice within 3-4 weeks. MOPC315.BM cells were stably transfected with either firefly luciferase (MOPC315.BM.Luc) or DsRed (MOPC315.BM.DsRed) for studies using noninvasive imaging. MOPC315.BM.Luc cells were detected in the tibiofemoral region already 1 hour after i.v. injection. Bone foci developed progressively, and as of day 5, MM cells were detected in multiple sites in the axial skeleton. Additionally, the spleen (a hematopoietic organ in the mouse) was invariably affected. Luminescent signals correlated with serum myeloma protein concentration, allowing for easy tracking of tumor load with noninvasive imaging. Affected mice developed osteolytic lesions. The MOPC315.BM model employs a common strain of immunocompetent mice (BALB/c) and replicates many characteristics of human MM. The model should be suitable for studies of bone marrow tropism, development of osteolytic lesions, drug testing, and immunotherapy in MM.},
  language  = {en}
}
@article{HoennemannSanzMorenoWolfetal.2012,
  author    = {H{\"o}nnemann, Jan and Sanz-Moreno, Adrian and Wolf, Elmar and Eilers, Martin and Els{\"a}sser, Hans-Peter},
  title     = {Miz1 Is a Critical Repressor of cdkn1a during Skin Tumorigenesis},
  series = {PLoS One},
  volume    = {7},
  journal   = {PLoS One},
  number    = {4},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0034885},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-133285},
  pages     = {e34885},
  year      = {2012},
  abstract  = {The transcription factor Miz1 forms repressive DNA-binding complexes with the Myc, Gfi-1 and Bcl-6 oncoproteins. Known target genes of these complexes encode the cyclin-dependent kinase inhibitors (CKIs) cdkn2b (p15\(^{Ink4}\)), cdkn1a (p21\(^{Cip1}\)), and cdkn1c (p57\(^{Kip2}\)). Whether Miz1-mediated repression is important for control of cell proliferation in vivo and for tumor formation is unknown. Here we show that deletion of the Miz1 POZ domain, which is critical for Miz1 function, restrains the development of skin tumors in a model of chemically-induced, Ras-dependent tumorigenesis. While the stem cell compartment appears unaffected, interfollicular keratinocytes lacking functional Miz1 exhibit a reduced proliferation and an accelerated differentiation of the epidermis in response to the tumor promoter 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA). Tumorigenesis, proliferation and normal differentiation are restored in animals lacking cdkn1a, but not in those lacking cdkn2b. Our data demonstrate that Miz1-mediated attenuation of cell cycle arrest pathways via repression of cdkn1a has a critical role during tumorigenesis in the skin.},
  language  = {en}
}
@article{KarlDandekar2015,
  author    = {Karl, Stefan and Dandekar, Thomas},
  title     = {Convergence behaviour and control in non-linear biological networks},
  series = {Scientific Reports},
  volume    = {5},
  journal   = {Scientific Reports},
  number    = {09746},
  doi       = {10.1038/srep09746},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-148510},
  year      = {2015},
  abstract  = {Control of genetic regulatory networks is challenging to define and quantify. Previous control centrality metrics, which aim to capture the ability of individual nodes to control the system, have been found to suffer from plausibility and applicability problems. Here we present a new approach to control centrality based on network convergence behaviour, implemented as an extension of our genetic regulatory network simulation framework Jimena (http://stefan-karl.de/jimena). We distinguish three types of network control, and show how these mathematical concepts correspond to experimentally verified node functions and signalling pathways in immunity and cell differentiation: Total control centrality quantifies the impact of node mutations and identifies potential pharmacological targets such as genes involved in oncogenesis (e.g. zinc finger protein GLI2 or bone morphogenetic proteins in chondrocytes). Dynamic control centrality describes relaying functions as observed in signalling cascades (e.g. src kinase or Jak/Stat pathways). Value control centrality measures the direct influence of the value of the node on the network (e.g. Indian hedgehog as an essential regulator of proliferation in chondrocytes). Surveying random scale-free networks and biological networks, we find that control of the network resides in few high degree driver nodes and networks can be controlled best if they are sparsely connected.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Klotz2012,
  author    = {Klotz, Barbara},
  title     = {Die Rolle der Modulatoren 1,25-Dihydroxyvitamin D3, Aktivin A, Myostatin und der Sauerstoffspannung bei der Schl{\"u}sselentscheidung zwischen Stemness und Morphogenese},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-73793},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Aus dem Knochenmark isolierte humane mesenchymale Stammzellen (hMSC) sind als Vorl{\"a}uferzellen der Osteoblasten an der Knochenformation sowie an der Knochenremodellierung beteiligt und aufgrund ihrer Multipotenz in der Lage, in mesenchymales Gewebe (Knochen, Knorpel, Fett) zu differenzieren. Aufgrund dieser Eigenschaften gelten sie als Quelle der Regeneration und der Heilung im Hinblick auf zellbasierte Therapien zur Behandlung degenerativer Erkrankungen (Arthrose, Osteoporose) des muskuloskelettalen Systems. Die besondere Situation der Geweberegeneration beim {\"a}lteren Menschen ist gekennzeichnet durch den Anstieg der Produktion von Hemmstoffen der Geweberegeneration und durch verschiedene h{\"a}ufige Mangelzust{\"a}nde wie z.B. den Vitamin D-Mangel. In der vorliegenden Arbeit wurden Modulatoren (Morphogene) untersucht, die in der Lage sind, die hMSC in vitro in ihrem proliferativen, undifferenzierten Zustand (transient amplifying pool) und am {\"U}bergang in die Differenzierung und Reifung zu beeinflussen. Ziel war es, durch die Charakterisierung solcher Modulatoren, Verfahren zu etablieren, die zu einer verbesserten Zellqualit{\"a}t bei regenerativen Therapiestrategien f{\"u}hren, sei es in situ oder beim Tissue Engineering. Der Fokus lag auf der Geweberegeneration beim {\"a}lteren Menschen. Daf{\"u}r wurden als Morphogene 1,25-Dihydroxyvitamin D3 (1,25D3), Aktivin A (AA), Myostatin (MSTN) und Low Oxygen (LO) ausgew{\"a}hlt und hinsichtlich ihrer Wirksamkeit auf Stemness, Differenzierung und Seneszenzentwicklung in der Zellkultur getestet. Alle 4 Kandidaten nehmen im menschlichen Organismus wichtige regulatorische Aufgaben ein. 1,25D3 wirkt nicht nur lokal auf Zellen und Gewebe, sondern mit der Mineralisierung des Knochens und der Regulierung des Kalzium- und Phosphatspiegels im Serum auch systemisch. AA und MSTN werden als Mitglieder der TGFβ-Familie mit dem muskuloskelettalen System in Verbindung gebracht, da eine Inaktivierung von MSTN bei Mensch und Tier zu einem deutlichen Anstieg der Skelettmuskelmasse f{\"u}hrt. Gleichzeitig f{\"o}rdert ein Aktivin Antagonist, der neue Wirkstoff Sotatercept (ACE-011), die Knochenbildung im Menschen. Mit der Kultivierung der hMSC unter reduzierter Sauerstoffspannung (2,5 \% Sauerstoff, LO) sollten Bedingungen in der Zellkultur geschaffen werden, die - im Vergleich zur traditionellen Kultivierung mit einem atmosph{\"a}rischen Sauerstoffgehalt von 21 \% - n{\"a}her an den physiologischen Gegebenheiten bei der Geweberegeneration sind. Zu Beginn wurde sichergestellt, dass alle 4 Modulatoren die Expression typischer mesenchymaler Oberfl{\"a}chenmarker nicht beeinflussten und die klonogene Kapazit{\"a}t der stimulierten hMSC erhielten. Im Rahmen weiterer Untersuchungen zeigte sich, dass eine permanente 1,25D3 Supplementierung die chondrogene, adipogene und osteogene Differenzierungskapazit{\"a}t der hMSC erhielt und somit den Stammzellcharakter der hMSC nicht beeintr{\"a}chtigte. Die verst{\"a}rkte Expression der Quieszenz-assoziierten Gene in 1,25D3 stimulierten hMSC deutete darauf hin, dass sich die hMSC aufgrund der 1,25D3 Supplementation in Richtung Quieszenz ver{\"a}ndern. Die permanente 1,25D3 Supplementation {\"u}bt somit eine vor Alterungsprozessen sch{\"u}tzende Wirkung in der Zellkultur aus, indem die Entwicklung replikativer Seneszenz verz{\"o}gert wird und das multipotente Potential der hMSC erhalten wird. Im Bezug auf die Differenzierungsf{\"a}higkeit der Zellen verhielten sich rh AA und rh MSTN kontr{\"a}r. W{\"a}hrend eine rh MSTN Stimulation keine Wirkung auf die adipogene und osteogene Differenzierung hatte, schr{\"a}nkte rh AA das adipogene und osteogene Differenzierungspotential der hMSC nahezu vollst{\"a}ndig ein und die Zellen wurden in einem Zustand des Pr{\"a}-Kommittments festgehalten. Da die LO Expandierung die Stemness erh{\"o}hte bzw. die Seneszenz reduzierte und die hMSC in einem proliferativen Zustand bei gleichzeitiger Hemmung der Differenzierung arretierte, scheint diese Art der Kultivierung ein besonderer Schutz f{\"u}r die hMSC zu sein. Mit der vorliegenden Arbeit ist es gelungen, wirksame Morphogene (1,25D3, rh AA, LO) zu finden, die in der Lage sind, modulatorisch auf die hMSC einzuwirken ohne dabei den Stammzellcharakter zu ver{\"a}ndern. Durch ihre Modulation kann nicht nur die Qualit{\"a}t der hMSC verbessert werden, sondern je nach Bedarf k{\"o}nnen auch die verschiedenen Phasen der Geweberegeneration insbesondere beim {\"U}bergang vom „transient amplifying pool" zur Differenzierung gesteuert werden. Diese Ergebnisse k{\"o}nnen Konsequenzen f{\"u}r die Anwendung haben, bei der in situ Geweberegeneration ebenso wie f{\"u}r das ex vivo Tissue Engineering.},
  subject      = {Adulte Stammzelle},
  language  = {de}
}
@article{KlotzMentrupRegensburgeretal.2012,
  author    = {Klotz, Barbara and Mentrup, Birgit and Regensburger, Martina and Zeck, Sabine and Schneidereit, Jutta and Schupp, Nicole and Linden, Christian and Merz, Cornelia and Ebert, Regina and Jakob, Franz},
  title     = {1,25-Dihydroxyvitamin D3 Treatment Delays Cellular Aging in Human Mesenchymal Stem Cells while Maintaining Their Multipotent Capacity},
  series = {PLoS ONE},
  volume    = {7},
  journal   = {PLoS ONE},
  number    = {1},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0029959},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-133392},
  pages     = {e29959},
  year      = {2012},
  abstract  = {1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25D3) was reported to induce premature organismal aging in fibroblast growth factor-23 (Fgf23) and klotho deficient mice, which is of main interest as 1,25D3 supplementation of its precursor cholecalciferol is used in basic osteoporosis treatment. We wanted to know if 1,25D3 is able to modulate aging processes on a cellular level in human mesenchymal stem cells (hMSC). Effects of 100 nM 1,25D3 on hMSC were analyzed by cell proliferation and apoptosis assay, beta-galactosidase staining, VDR and surface marker immunocytochemistry, RT-PCR of 1,25D3-responsive, quiescence-and replicative senescence-associated genes. 1,25D3 treatment significantly inhibited hMSC proliferation and apoptosis after 72 h and delayed the development of replicative senescence in long-term cultures according to beta-galactosidase staining and P16 expression. Cell morphology changed from a fibroblast like appearance to broad and rounded shapes. Long term treatment did not induce lineage commitment in terms of osteogenic pathways but maintained their clonogenic capacity, their surface marker characteristics (expression of CD73, CD90, CD105) and their multipotency to develop towards the chondrogenic, adipogenic and osteogenic pathways. In conclusion, 1,25D3 delays replicative senescence in primary hMSC while the pro-aging effects seen in mouse models might mainly be due to elevated systemic phosphate levels, which propagate organismal aging.},
  language  = {en}
}
@article{NolteZadehKhorasaniSafarovetal.2013,
  author    = {Nolte, Thomas and Zadeh-Khorasani, Maryam and Safarov, Orkhan and Rueff, Franziska and Varga, Rita and Herbach, Nadja and Wanke, R{\"u}diger and Wollenberg, Andreas and Mueller, Thomas and Gropp, Roswitha and Wolf, Eckhard and Siebeck, Matthias},
  title     = {Induction of oxazolone-mediated features of atopic dermatitis in NOD-scid IL2R \(γ^{null}\) mice engrafted with human peripheral blood mononuclear cells},
  series = {Disease Models \& Mechanisms},
  volume    = {6},
  journal   = {Disease Models \& Mechanisms},
  doi       = {10.1242/dmm.009167},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-122189},
  pages     = {125-134},
  year      = {2013},
  abstract  = {Animal models mimicking human diseases have been used extensively to study the pathogenesis of autoimmune diseases and the efficacy of potential therapeutics. They are, however, limited with regard to their similarity to the human disease and cannot be used if the antagonist and its cognate receptor require high similarity in structure or binding. Here, we examine the induction of oxazolone-mediated features of atopic dermatitis (AD) in NOD-scid IL2R \(γ^{null}\) mice engrafted with human peripheral blood mononuclear cells (PBMC). The mice developed the same symptoms as immunocompetent BALB/c mice. Histological alterations induced by oxazolone were characterized by keratosis, epithelial hyperplasia and influx of inflammatory cells into the dermis and epidermis. The cellular infiltrate was identified as human leukocytes, with T cells being the major constituent. In addition, oxazolone increased human serum IgE levels. The response, however, required the engraftment of PBMC derived from patients suffering from AD, which suggests that this model reflects the immunological status of the donor. Taken together, the model described here has the potential to evaluate the efficacy of therapeutics targeting human lymphocytes in vivo and, in addition, might be developed further to elucidate molecular mechanisms inducing and sustaining flares of the disease.},
  language  = {en}
}
@article{OhlebuschBorstFrankenbachetal.2020,
  author    = {Ohlebusch, Barbara and Borst, Angela and Frankenbach, Tina and Klopocki, Eva and Jakob, Franz and Liedtke, Daniel and Graser, Stephanie},
  title     = {Investigation of alpl expression and Tnap-activity in zebrafish implies conserved functions during skeletal and neuronal development},
  series = {Scientific Reports},
  volume    = {10},
  journal   = {Scientific Reports},
  doi       = {10.1038/s41598-020-70152-5},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-230024},
  year      = {2020},
  abstract  = {Hypophosphatasia (HPP) is a rare genetic disease with diverse symptoms and a heterogeneous severity of onset with underlying mutations in the ALPL gene encoding the ectoenzyme Tissue-nonspecific alkaline phosphatase (TNAP). Considering the establishment of zebrafish (Danio rerio) as a new model organism for HPP, the aim of the study was the spatial and temporal analysis of alpl expression in embryos and adult brains. Additionally, we determined functional consequences of Tnap inhibition on neural and skeletal development in zebrafish. We show that expression of alpl is present during embryonic stages and in adult neuronal tissues. Analyses of enzyme function reveal zones of pronounced Tnap-activity within the telencephalon and the mesencephalon. Treatment of zebrafish embryos with chemical Tnap inhibitors followed by axonal and cartilage/mineralized tissue staining imply functional consequences of Tnap deficiency on neuronal and skeletal development. Based on the results from neuronal and skeletal tissue analyses, which demonstrate an evolutionary conserved role of this enzyme, we consider zebrafish as a promising species for modeling HPP in order to discover new potential therapy strategies in the long-term.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Raaijmakers2013,
  author    = {Raaijmakers, Nadja},
  title     = {Osteoporoseprophylaxe mit pflanzlichen Wirkstoffen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-83341},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Osteoporose ist einer der h{\"a}ufigsten Knochenerkrankungen im fortschreitenden Alter und z{\"a}hlt, aufgrund der damit verbundenen hohen direkten und indirekten Behandlungskosten, zu einer der zehn wichtigsten volkswirtschaftlichen Krankheiten. Die Behandlung der Osteoporose ist langj{\"a}hrig und umfasst eine medikament{\"o}se Therapie auf der Basis einer „knochengesunden" Lebensweise hinsichtlich Ern{\"a}hrung und Bewegung. Im Rahmen von Untersuchungen zur Linderung von postmenopausalen Beschwerden, zeigte ein Extrakt der Pflanze Cimicifuga racemosa Potential zu osteoprotektiver Wirksamkeit und r{\"u}ckte somit in den Fokus f{\"u}r eine m{\"o}gliche Anwendung in der Therapie und Prophylaxe von Osteoporose. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, in enger Zusammenarbeit mit der Bionorica SE, welche f{\"u}r die Aufreinigung und Fraktionierung des Pflanzenextraktes zust{\"a}ndig war, und mit der Arbeitsgruppe um Prof. Wuttke, welche parallele Rattenstudien durchf{\"u}hrte, Methoden anzuwenden, mit denen osteoprotektive Wirksamkeiten nachgewiesen und auf einzelne Fraktionen des Extraktes limitiert werden k{\"o}nnen. ...},
  subject      = {Osteoporose},
  language  = {de}
}
@article{SanzMorenoFuhrmannWolfetal.2014,
  author    = {Sanz-Moreno, Adrian and Fuhrmann, David and Wolf, Elmar and von Eyss, Bj{\"o}rn and Eilers, Martin and Els{\"a}sser, Hans-Peter},
  title     = {Miz1 Deficiency in the Mammary Gland Causes a Lactation Defect by Attenuated Stat5 Expression and Phosphorylation},
  series = {PLOS ONE},
  volume    = {9},
  journal   = {PLOS ONE},
  number    = {2},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0089187},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-117286},
  pages     = {e89187},
  year      = {2014},
  abstract  = {Miz1 is a zinc finger transcription factor with an N-terminal POZ domain. Complexes with Myc, Bcl-6 or Gfi-1 repress expression of genes like Cdkn2b (p15(Ink4)) or Cd-kn1a (p21(Cip1)). The role of Miz1 in normal mammary gland development has not been addressed so far. Conditional knockout of the Miz1 POZ domain in luminal cells during pregnancy caused a lactation defect with a transient reduction of glandular tissue, reduced proliferation and attenuated differentiation. This was recapitulated in vitro using mouse mammary gland derived HC11 cells. Further analysis revealed decreased Stat5 activity in Miz1 Delta POZ mammary glands and an attenuated expression of Stat5 targets. Gene expression of the Prolactin receptor (PrlR) and ErbB4, both critical for Stat5 phosphorylation (pStat5) or pStat5 nuclear translocation, was decreased in Miz1 Delta POZ females. Microarray, ChIP-Seq and gene set enrichment analysis revealed a down-regulation of Miz1 target genes being involved in vesicular transport processes. Our data suggest that deranged intracellular transport and localization of PrlR and ErbB4 disrupt the Stat5 signalling pathway in mutant glands and cause the observed lactation phenotype.},
  language  = {en}
}
@article{SchilbachAlkhaledWelkeretal.2015,
  author    = {Schilbach, Karin and Alkhaled, Mohammed and Welker, Christian and Eckert, Franziska and Blank, Gregor and Ziegler, Hendrik and Sterk, Marco and M{\"u}ller, Friederike and Sonntag, Katja and Wieder, Thomas and Braum{\"u}ller, Heidi and Schmitt, Julia and Eyrich, Matthias and Schleicher, Sabine and Seitz, Christian and Erbacher, Annika and Pichler, Bernd J. and M{\"u}ller, Hartmut and Tighe, Robert and Lim, Annick and Gillies, Stephen D. and Strittmatter, Wolfgang and R{\"o}cken, Martin and Handgretinger, Rupert},
  title     = {Cancer-targeted IL-12 controls human rhabdomyosarcoma by senescence induction and myogenic differentiation},
  series = {OncoImmunology},
  volume    = {4},
  journal   = {OncoImmunology},
  number    = {7},
  doi       = {10.1080/2162402X.2015.1014760},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-154579},
  pages     = {e1014760},
  year      = {2015},
  abstract  = {Stimulating the immune system to attack cancer is a promising approach, even for the control of advanced cancers. Several cytokines that promote interferon-γ-dominated immune responses show antitumor activity, with interleukin 12 (IL-12) being of major importance. Here, we used an antibody-IL-12 fusion protein (NHS-IL12) that binds histones of necrotic cells to treat human sarcoma in humanized mice. Following sarcoma engraftment, NHS-IL12 therapy was combined with either engineered IL-7 (FcIL-7) or IL-2 (IL-2MAB602) for continuous cytokine bioavailability. NHS-IL12 strongly induced innate and adaptive antitumor immunity when combined with IL-7 or IL-2. NHS-IL12 therapy significantly improved survival of sarcoma-bearing mice and caused long-term remissions when combined with IL-2. NHS-IL12 induced pronounced cancer cell senescence, as documented by strong expression of senescence-associated p16\(^{INK4a}\) and nuclear translocation of p-HP1γ, and permanent arrest of cancer cell proliferation. In addition, this cancer immunotherapy initiated the induction of myogenic differentiation, further promoting the hypothesis that efficient antitumor immunity includes mechanisms different from cytotoxicity for efficient cancer control in vivo.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schmidt2001,
  author    = {Schmidt, Marc},
  title     = {Die Rolle mitogener und stressinduzierter MAPK-Signalwege in der Regulation von keratinozyt{\"a}ren Wachstums- und Differenzierungsvorg{\"a}ngen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-2013},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Fehlgeleitete Proliferations- und Differenzierungsprozesse von Keratinozyten spielen eine entscheidende Rolle in der Pathogenese vieler Hauterkrankungen. Die intrazellul{\"a}ren Signalmechanismen, die die Balance zwischen Keratinozytenwachstum und -differen-zierung steuern, sind bislang weitgehend unbekannt. In dieser Arbeit wurde die Bedeutung Mitogen-aktivierter Proteinkinase (MAPK-) Signalwege in keratinozyt{\"a}ren Wachstums- und Differenzierungsvorg{\"a}ngen untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß Induktion von Keratinozytendifferenzierung durch Erh{\"o}hung der extrazellul{\"a}ren Calciumkonzentration mit einer raschen und transienten Aktivierung des Raf/MEK/Erk- (MAPK-) Signalweges verbunden ist, w{\"a}hrend keine ver{\"a}nderte Aktivit{\"a}t der stressinduzierten MAPK Jnk und p38 nachweisbar war. Die calciuminduzierte Erk-Aktivierung unterschied sich in ihrer Kinetik von mitogener Erk-Aktivierung durch den Epidermalen Wachstumsfaktor (EGF) und konnte durch Ver{\"a}nderungen der intrazellul{\"a}ren Calciumkonzentration moduliert werden. W{\"a}hrend die mitogene Erk-Aktivierung durch die kleine GTPase Ras vermittelt wird, erfolgte calciuminduzierte Aktivierung von Erk Ras-unabh{\"a}ngig, was auf einen fundamentalen Unterschied mitogener und differenzierungsinduzierender Stimuli hinsichtlich ihrer Aktivierungsmechanismen der Raf/MEK/Erk-Kaskade hindeutet. Trotz der transienten Natur der calciuminduzierten Erk-Aktivierung waren die calcium-vermittelte Expression des Zellzykusinhibitors p21/Cip1 und des Differenzierungsmarkers Involucrin sensitiv f{\"u}r MEK-Inhibition, was auf eine wichtige Rolle des Raf/MEK/Erk-Signalweges in fr{\"u}hen Stadien des Differenzierungsprozesses hinweist. Wichtige Konvergenzpunkte zwischen calcium- und MAPK-abh{\"a}ngigen Signalwegen scheinen die beiden calciumbindenden S100-Proteine MRP8 und MRP14 zu sein. Beide Proteine werden in vitro differenzierungsabh{\"a}ngig exprimiert und translozieren sowohl nach Erh{\"o}hung der intrazellul{\"a}ren Calciumkonzentration als auch nach Stimulation stress-aktivierter MAPK an Zytoskelettstrukturen. Untersuchung der Expression von MRP8 und MRP14 in paraffin- und kryofixierten Serienschnitten gesunder und pathologisch ver{\"a}nderter Haut ergab, dass deren Expression normalerweise auf differenzierende Zellen im Haarfollikel beschr{\"a}nkt ist, jedoch in differenzierten Hautschichten hyperproliferativer oder tumor{\"o}ser Haut massiv induziert werden kann. In der hier vorgestellten Arbeit wurden interessante neue Signalbeziehungen identifiziert, deren Entdeckung einen wichtigen Beitrag zum Verst{\"a}ndnis der regulatorischen Mechanismen leisten k{\"o}nnte, durch die die Epidermis ihre funktionell wichtige Hom{\"o}ostase erh{\"a}lt.},
  subject      = {Keratinozyt},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schmidt2012,
  author    = {Schmidt, Traudel},
  title     = {Establishment of Hey-triple-KO-ES cells and characterisation of Bre, a Hey binding partner},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85459},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Hey1, Hey2 and HeyL are downstream effectors of the Notch signalling pathway. Hey genes play decisive roles during embryonic development for example in cardiovascular development. However, the precise transcriptional programmes and genes, which are affected by each single Hey gene, are still poorly understood. One drawback for the analysis of Hey1, Hey2 or HeyL single gene function is that these genes are co-expressed in many tissues and share a high degree of functional redundancy. Thus, it was necessary to establish a system, which is either devoid of Hey expression, or just comprises one single Hey gene family member. For this, Hey1(fl/fl)/Hey2(-/-)/HeyL(-/-)- as well as Hey-triple- knock out (KO)-ES cells (embryonic stem cells) were generated in this work, because ES cells and their differentiation as EBs (embryoid bodies) represent a valuable tool for the in vitro analysis of embryonic developmental processes. After the establishment of Hey1(fl/fl)/Hey2(-/-)/HeyL(-/-)- and Hey-triple- KO-ES cells, it could be seen by ALP staining and pluripotency marker expression that loss of Hey expression did not affect ES cell pluripotency features. Thus, these ES cells represent bona fide ES cells and could be further used for the differentiation as EBs. Here, differences in gene expression between Hey1(fl/fl)/Hey2(-/-)/HeyL(-/-)- and Hey-triple- KO-ES cells (after the loss of Hey1) could be observed in realtime-RT-PCR analysis for the endodermal marker AFP as well as for neural and myogenic markers in d10 EBs. However, the establishment of inducible Hey1, Hey2 or HeyL ES cell lines will be essential to confirm these findings and to search for novel Hey target genes. To get further insight into the mode of Hey action, the analysis of Hey interaction partners is necessary. One such binding partner, the Bre protein, has previously been found in a yeast-two-hybrid screen. Bre has been described to be a member of two distinct complexes (i.e. the nuclear BRCA1-A complex with a function in DNA damage response and the cytoplasmic BRISC complex), to directly interact with the TNF-receptor and Fas and to interfere with apoptotic signalling. The Hey-Bre interaction could be further corroborated in this work; yet, it was not possible to narrow down the interaction site of Bre with Hey1. It rather seems that non-overlapping parts of the Bre protein may bind to Hey. This interaction may be direct- pointing to more than one interaction site inside the Bre protein - or via a common binding partner such as the endogenous Bre protein itself. Besides the interaction studies, functional assays were performed for a more detailed characterisation of Hey1 and Bre interaction. Here, it could be shown that Hey1 over-expression did not have any influence on Bre sub-cellular localisation. Interestingly, it could be demonstrated that Bre positively interfered with Hey1 repressive function in luciferase assays at three of four promoters analysed. Moreover, interaction with Bre seems to lead to a stabilisation of Hey1. As Bre has been described to modulate the E3-ligase activity intrinsic to the BRCC complex it was analysed whether Bre over-expression results in an ubiquitination of Hey1. Yet, this could not be observed in the present work. Furthermore, an interaction of Bre with ubiquitinated proteins could not be demonstrated in an ubiquitin binding assay. To obtain a better insight into Bre function, Bre LacZ gene trap-ES cells and animals were generated. However, realtime-RT-analyses revealed that these cells and mice did not show a loss of Bre expression on mRNA level indicating that insertion mutagenesis did not occur as expected. However, embryos derived from these mice could nevertheless be used for the detection of tissues with Bre expression by β-galactosidase staining. Bre deficiency on mRNA levels was only achieved after the deletion of the floxed exon 3 resulting in the generation of Bre del-mice. Bre del-mice were fertile and without any obvious phenotype and they were used for the generation of Bre del- and wt-MEFs (murine embryonic fibroblasts). Characterisation of these cells showed that proliferation was not affected after loss of Bre (neither under normal nor under stress conditions). However, loss of Bre notably resulted in a reduction in the BRCA1 DNA damage response, in a slightly increased sensitivity towards apoptosis induction by FasL treatment and in an increase in the K63-poly-ubiquitin content in Bre del-cytoplasmic fractions, probably linked to a change in the BRISC de-ubiquitinase activity. Even though these results have the same tendencies as observed in former studies, the effects in the present work are less striking. Further studies as well as intercrossing of Bre del- to Hey KO-animals will be necessary to further understand the functional relevance of Hey and Bre interaction.},
  subject      = {Embryonale Stammzelle},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Subota2011,
  author    = {Subota, Ines},
  title     = {Switches in trypanosome differentiation: ALBA proteins acting on post-transcriptional mRNA control},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85707},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Trypanosoma brucei is a digenetic eukaryotic parasite that develops in different tissues of a mammalian host and a tsetse fly. It is responsible for sleeping sickness in sub-saharan Africa. The parasite cycle involves more than nine developmental stages that can be clearly distinguished by their general morphology, their metabolism and the relative positioning of their DNA-containing organelles. During their development, trypanosomes remain exclusively extracellular and encounter changing environments with different physico-chemical properties (nutritional availability, viscosity, temperature, etc.). It has been proposed that trypanosomes use their flagellum as a sensing organelle, in agreement with the established role of structurally-related cilia in metazoa and ciliates. Recognition of environmental triggers is presumed to be at the initiation of differentiation events, leading to the parasite stage that is the best suited to the new environment. These changes are achieved by the modification of gene expression programmes, mostly underlying post-transcriptional control of mRNA transcripts. We first demonstrate that the RNA-binding proteins ALBA3/4 are involved in specific differentiation processes during the parasite development in the fly. They are cytosolic and expressed throughout the parasite cycle with the exception of the stages found in the tsetse fly proventriculus, as shown by both immunofluorescence and live cell analysis upon endogenous tagging with YFP. Knock-down of both proteins in the developmental stage preceding these forms leads to striking modifications: cell elongation, cell cycle arrest and relocalization of the nucleus in a posterior position, all typical of processes acting in parasites found in the proventriculus region. When ALBA3 is over-expressed from an exogenous copy during infection, it interferes with the relocalization of the nucleus in proventricular parasites. This is not observed for ALBA4 over-expression that does not visibly impede differentiation. Both ALBA3/4 proteins react to starvation conditions by accumulating in cytoplasmic stress granules together with DHH1, a recognized RNA-binding protein. ALBA3/4 proteins also partially colocalize with granules formed by polyA+ RNA in these conditions. We propose that ALBA are involved in trypanosome differentiation processes where they control a subset of developmentally regulated transcripts. These processes involving ALBA3/4 are likely to result from the specific activation of sensing pathways. In the second part of the thesis, we identify novel flagellar proteins that could act in sensing mechanisms. Several protein candidates were selected from a proteomic analysis of intact flagella performed in the host laboratory. This work validates their flagellar localization with high success (85\% of the proteins examined) and defines multiple different patterns of protein distribution in the flagellum. Two proteins are analyzed during development, one of them showing down-regulation in proventricular stages. The functional analysis of one novel flagellar membrane protein reveals its rapid dynamics within the flagellum but does not yield a visible phenotype in culture. This is coherent with sensory function that might not be needed in stable culture conditions, but could be required in natural conditions during development. In conclusion, this work adds new pieces to the puzzle of identifying molecular switches involved in developmental mRNA control and environmental sensing in trypanosome stages in the tsetse fly.},
  subject      = {Trypanosoma brucei},
  language  = {en}
}
@article{SunOrtegaTanetal.2018,
  author    = {Sun, Ping and Ortega, Gabriela and Tan, Yan and Hua, Qian and Riederer, Peter F. and Deckert, J{\"u}rgen and Schmitt-B{\"o}hrer, Angelika G.},
  title     = {Streptozotocin impairs proliferation and differentiation of adult hippocampal neural stem cells in vitro-correlation with alterations in the expression of proteins associated with the insulin system},
  series = {Frontiers in Aging Neuroscience},
  volume    = {10},
  journal   = {Frontiers in Aging Neuroscience},
  number    = {145},
  doi       = {10.3389/fnagi.2018.00145},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-176741},
  year      = {2018},
  abstract  = {Rats intracerebroventricularily (icv) treated with streptozotocin (STZ), shown to generate an insulin resistant brain state, were used as an animal model for the sporadic form of Alzheimer's disease (sAD). Previously, we showed in an in vivo study that 3 months after STZ icv treatment hippocampal adult neurogenesis (AN) is impaired. In the present study, we examined the effects of STZ on isolated adult hippocampal neural stem cells (NSCs) using an in vitro approach. We revealed that 2.5 mM STZ inhibits the proliferation of NSCs as indicated by reduced number and size of neurospheres as well as by less BrdU-immunoreactive NSCs. Double immunofluorescence stainings of NSCs already being triggered to start with their differentiation showed that STZ primarily impairs the generation of new neurons, but not of astrocytes. For revealing mechanisms possibly involved in mediating STZ effects we analyzed expression levels of insulin/glucose system-related molecules such as the glucose transporter (GLUT) 1 and 3, the insulin receptor (IR) and the insulin-like growth factor (IGF) 1 receptor. Applying quantitative Real time-PCR (qRT-PCR) and immunofluorescence stainings we showed that STZ exerts its strongest effects on GLUT3 expression, as GLUT3 mRNA levels were found to be reduced in NSCs, and less GLUT3-immunoreactive NSCs as well as differentiating cells were detected after STZ treatment. These findings suggest that cultured NSCs are a good model for developing new strategies to treat nerve cell loss in AD and other degenerative disorders.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Thoma2011,
  author    = {Thoma, Eva Christina},
  title     = {Directed differentiation of pluripotent stem cells induced by single genes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-54706},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Pluripotency describes the ability of stem cells to form every cell type of the body.. Pluripotent stem cells are e.g. embryonic stem cells (ESCs), but also the so called induced pluripotent stem cells (IPS cells), that are generated by reprogramming differentiated somatic cells into a pluripotent state. Furthermore, it has been shown that spermatogonia (SG) derived from adult testes of mouse or human are pluripotent. Because of their ability to differentiate into every somatic cell type, pluripotent stem cells have a unique status in research and regenerative medicine. For the latter, they offer a valuable opportunity to replace destroyed tissues or organs. For basic research, stem cells represent a useful system to study differentiation or developmental processes that are difficult to access in the physiological situation e.g. during embryogenesis. Both applications, however, require methods that allow efficient and directed differentiation of stem cells into defined specialized cell types. This study first aims to investigate the differentiation potential of SG derived from the teleost fish medaka (Oryzias latipes). My results demonstrate that medaka SG are able to form different somatic cell types, namely adipocytes, melanocytes, osteoblasts, and neurons. This indicates that medake SG have retained a broad differentiation potential suggesting that pluripotency is not restricted to mouse and human SG but might be conserved among vertebrates. Next, I wanted to establish a differentiation method that is solely based on ectopic expression of genes known to be essential for the formation of certain somatic cell types - so called master regulators (MRs). My findings show that ectopic expression of the melanocyte-specific transcription factor mitf-m that has previously been shown to induce differentiation of medaka ESCs into pigment cells resulted in the formation of the same cell type in medaka SG. This approach could be used to generate other somatic cell types. Thus, ectopic expression of the MRs cbfa1 and mash1 in MF-SG was sufficient to induce differentiation into osteoblasts and neurons, respectively. Interestingly, these differentiation processes included the activation of genes that are expressed earlier during embryogenesis than the differentiation-inducing MR. Furthermore, my findings show that the approach of MR-induced differentiation can be transferred to mammalian stem cell systems. Ectopic expression of the neural transcription factor ngn2 was sufficient to induce efficient and rapid differentiation of neurons in mouse ESCs. This differentiation process also included the induction of genes that in vivo are activated at earlier stages that ngn2. By generating a transgenic cell line allowing induction of ectopic ngn2 expression, it was possible to obtain a relatively pure culture of functional neurons. Ngn2-induced differentiation did not require any additional signals and occurred even under pluripotency promoting conditions. Moreover, ectopic expression of ngn2 did also induce the formation of cells with neuronal morphology in IPS cells indicating that MR-induced differentiation is operative in different stem cell types. Furthermore, protein transduction of Ngn2 into mouse ESCs also resulted in a neuronal differentiation process up to the appearance of neural precursor cells. Last, my results show that MR-induced differentiation can also be used to generate other cell types than neurons from mouse ESCs. Myoblasts and macrophage-like cells were generated by ectopic expression of the MRs myoD and cebpa, respectively. Using transgenic cell lines enabling induction of MR expression it was possible to obtain mixed cultures with two different differentiation processes occurring in parallel. Altogether this study shows that ectopic expression of single genes is sufficient to induce directed differentiation of stem cells into defined cell types. The feasibility of this approach was demonstrated for different MRs and consequently different somatic cell types. Furthermore, MR induced differentiation was operative in different stem cell types from fish and mouse. Thus, one can conclude that certain genes are able to define cell fates in in vitro stem cell systems and that this cell fate defining potential appears to be a conserved feature in vertebrates. These findings therefore provide new insights in the role of MRs in cell commitment and differentiation processes. Furthermore, this study presents a new method to induce directed differentiation of stem cells that offers several advantages regarding efficiency, rapidness, and reproducibility. MR-induced differentiation therefore represents a promising tool for both stem cell research and regenerative medicine.},
  subject      = {Stammzelle},
  language  = {en}
}
@article{WeiderWegenerSchmittetal.2015,
  author    = {Weider, Matthias and Wegener, Am{\´e}lie and Schmitt, Christian and K{\"u}spert, Melanie and Hillg{\"a}rtner, Simone and B{\"o}sl, Michael R. and Hermans-Borgmeyer, Irm and Nait-Oumesmar, Brahim and Wegner, Michael},
  title     = {Elevated in vivo levels of a single transcription factor directly convert satellite glia into oligodendrocyte-like cells},
  series = {PLoS Genetics},
  volume    = {11},
  journal   = {PLoS Genetics},
  number    = {2},
  doi       = {10.1371/journal.pgen.1005008},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-144123},
  pages     = {e1005008},
  year      = {2015},
  abstract  = {Oligodendrocytes are the myelinating glia of the central nervous system and ensure rapid saltatory conduction. Shortage or loss of these cells leads to severe malfunctions as observed in human leukodystrophies and multiple sclerosis, and their replenishment by reprogramming or cell conversion strategies is an important research aim. Using a transgenic approach we increased levels of the transcription factor Sox10 throughout the mouse embryo and thereby prompted Fabp7-positive glial cells in dorsal root ganglia of the peripheral nervous system to convert into cells with oligodendrocyte characteristics including myelin gene expression. These rarely studied and poorly characterized satellite glia did not go through a classic oligodendrocyte precursor cell stage. Instead, Sox10 directly induced key elements of the regulatory network of differentiating oligodendrocytes, including Olig2, Olig1, Nkx2.2 and Myrf. An upstream enhancer mediated the direct induction of the Olig2 gene. Unlike Sox10, Olig2 was not capable of generating oligodendrocyte-like cells in dorsal root ganglia. Our findings provide proof-of-concept that Sox10 can convert conducive cells into oligodendrocyte-like cells in vivo and delineates options for future therapeutic strategies.},
  language  = {en}
}
@article{YanHongChenetal.2013,
  author    = {Yan, Yan and Hong, Ni and Chen, Tiansheng and Li, Mingyou and Wang, Tiansu and Guan, Guijun and Qiao, Yongkang and Chen, Songlin and Schartl, Manfred and Li, Chang-Ming and Hong, Yunhan},
  title     = {p53 Gene Targeting by Homologous Recombination in Fish ES Cells},
  series = {PLoS One},
  volume    = {8},
  journal   = {PLoS One},
  number    = {3},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0059400},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-133416},
  pages     = {e59400},
  year      = {2013},
  abstract  = {Background: Gene targeting (GT) provides a powerful tool for the generation of precise genetic alterations in embryonic stem (ES) cells to elucidate gene function and create animal models for human diseases. This technology has, however, been limited to mouse and rat. We have previously established ES cell lines and procedures for gene transfer and selection for homologous recombination (HR) events in the fish medaka (Oryzias latipes). Methodology and Principal Findings: Here we report HR-mediated GT in this organism. We designed a GT vector to disrupt the tumor suppressor gene p53 (also known as tp53). We show that all the three medaka ES cell lines, MES1 similar to MES3, are highly proficient for HR, as they produced detectable HR without drug selection. Furthermore, the positive-negative selection (PNS) procedure enhanced HR by similar to 12 folds. Out of 39 PNS-resistant colonies analyzed, 19 (48.7\%) were positive for GT by PCR genotyping. When 11 of the PCR-positive colonies were further analyzed, 6 (54.5\%) were found to be bona fide homologous recombinants by Southern blot analysis, sequencing and fluorescent in situ hybridization. This produces a high efficiency of up to 26.6\% for p53 GT under PNS conditions. We show that p53 disruption and long-term propagation under drug selection conditions do not compromise the pluripotency, as p53-targeted ES cells retained stable growth, undifferentiated phenotype, pluripotency gene expression profile and differentiation potential in vitro and in vivo. Conclusions: Our results demonstrate that medaka ES cells are proficient for HR-mediated GT, offering a first model organism of lower vertebrates towards the development of full ES cell-based GT technology.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Zimmermann2020,
  author    = {Zimmermann, Henriette},
  title     = {Antigenic variation and stumpy development in \(Trypanosoma\) \(brucei\)},
  doi       = {10.25972/OPUS-14690},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-146902},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {The eukaryotic parasite Trypanosoma brucei has evolved sophisticated strategies to persist within its mammalian host. Trypanosomes evade the hosts' immune system by antigenic variation of their surface coat, consisting of variant surface glycoproteins (VSGs). Out of a repertoire of thousands of VSG genes, only one is expressed at any given time from one of the 15 telomeric expression sites (ES). The VSG is stochastically exchanged either by a transcriptional switch of the active ES (in situ switch) or by a recombinational exchange of the VSG within the active ES. However, for infections to persist, the parasite burden has to be limited. The slender (sl) bloodstream form secretes the stumpy induction factor (SIF), which accumulates with rising parasitemia. SIF induces the irreversible developmental transition from the proliferative sl to the cell cycle-arrested but fly-infective stumpy (st) stage once a concentration threshold is reached. Thus, antigenic variation and st development ensure persistent infections and transmissibility. A previous study in monomorphic cells indicated that the attenuation of the active ES could be relevant for the development of trypanosomes. The present thesis investigated this hypothesis using the inducible overexpression of an ectopic VSG in pleomorphic trypanosomes, which possess full developmental competence. These studies revealed a surprising phenotypic plasticity: while the endogenous VSG was always down-regulated upon induction, the ESactivity determined whether the VSG overexpressors arrested in growth or kept proliferating. Full ES-attenuation induced the differentiation of bona fide st parasites independent of the cell density and thus represents the sole natural SIF-independent differentiation trigger to date. A milder decrease of the ES-activity did not induce phenotypic changes, but appeared to prime the parasites for SIF-induced differentiation. These results demonstrate that antigenic variation and development are linked and indicated that the ES and the VSG are independently regulated. Therefore, I investigated in the second part of my thesis how ES-attenuation and VSG-silencing can be mediated. Integration of reporters with a functional or defective VSG 3'UTR into different genomic loci showed that the maintenance of the active state of the ES depends on a conserved motif within the VSG 3'UTR. In situ switching was only triggered when the telomere-proximal motif was partially deleted, suggesting that it serves as a DNA-binding motif for a telomere-associated protein. The VSG levels seem to be additionally regulated in trans based on the VSG 3'UTR independent of the genomic context, which was reinforced by the regulation of a constitutively expressed reporter with VSG 3' UTR upon ectopic VSG overexpression.},
  subject      = {Trypanosoma brucei},
  language  = {en}
}