@phdthesis{Kraeussling2011, author = {Kr{\"a}ußling, Michael}, title = {Analysis on division patterns and transcriptional activity in embryos from medaka "Oryzias latipes" before the midblastula transition}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66911}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Das Studium der Entwicklung von Tieren ist eine der {\"a}ltesten Disziplinen in der Biologie. Die gesammelten Daten von unz{\"a}hligen Untersuchungen an den verschiedensten Spezies wurden dazu benutzt, um ein generelles Verst{\"a}ndnis des tierischen Lebenszykluses zu formulieren. Ein wichtiges Ergebnis der intensiven Untersuchungen war vor etwa einem Jahrhundert die Entdeckung spezifischer morphologischer Ver{\"a}nderungen, die sich w{\"a}hrend der Teilungsphase, der Zeitperiode die der Befruchtung und Aktivierung des Eies am Anfang der Embryogenese folgt, vollziehen. Diese Befunde f{\"u}hrten schlussendlich zur Formulierung des Konzepts einer „Mid-Blastula Transition" (MBT). Bisher gibt es nur eine Theorie die die Regulierung der MBT in befriedigender Weise erkl{\"a}rt. Dies ist das Model des Kern/Plasma-Verh{\"a}ltnis, welches sich aus dem Verh{\"a}ltnis DNA-Menge zu Zytoplasmavolumen ableitet. Es erkl{\"a}rt die MBT-Aktivierung durch bisher unbekannte, maternal deponierte Faktoren im Ei, welche die MBT Aktivierung kontrollieren, deren Konzentration allerdings mit jeder Zellteilung verd{\"u}nnt wird, bis sie schließlich ihre blockierende Funktion verloren haben. Zwar wurde die Existenz dieses Mechanismuses schon in zahlreichen Spezies experimentell bewiesen, allerdings bleibt er nur eine ungenaue Beschreibung der ablaufenden Prozesse und l{\"a}sst weiterhin viele Fragen unbeantwortet. Vor diesem Hintergrund hat diese Arbeit gezeigt, dass die Zellzyklen in Embryonen von Medaka (Oryzias latipes) ihre Synchronit{\"a}t schon nach dem vierten oder f{\"u}nften Teilung verlieren, und diese durch ein Teilungsmuster ersetzt wird, das als „metasynchron" bezeichnet wird. In diesem Teilungsmuster verlaufen die Zellteilungen in Wellen, die im Zentrum des Embryos beginnen und sich von dort nach außen hin radial ausbreiten. Noch ist der Sinn einer auf diese Art verlaufenden Zellteilung unbekannt, auch wenn es verschiedene Theorien gibt die versuchen den zugrunde liegenden Mechanismus zu erkl{\"a}ren. Allen voran steht die Theorie eines unterschiedlichen Zugangs zu Faktoren innerhalb des Dotters. Allerdings wird diese Theorie durch die Beobachtungen in verformten Embryonen wiederlegt, in denen sich die Teilungswellen von einer Seite des Embryos zur gegen{\"u}berliegenden Seite ausgebreitet haben. Somit bleibt der Mechanismus f{\"u}r diese Art der Zellteilung weiterhin unklar. Nicht zu vergessen ist, dass diese deformierten Embryonen eine der m{\"o}glichen Konsequenzen asymmetrischer Furchung w{\"a}hrend einer fr{\"u}hen Zellteilung sind. Asymmetrische Teilungen treten in Medaka in einer erheblichen Anzahl von Embryonen auf und haben einen direkten Einfluss auf die gleichm{\"a}ßige Verteilung des Zytoplasma. Leider war es nicht m{\"o}glich die Auswirkungen einer solchen ungleichm{\"a}ßigen Verteilung aufzudecken, auch wenn man davon ausgehen kann, dass ein ausreichend großes Ungleichgewicht zu unterschiedlichen Zeitpunkten der MBT-Aktivierung in verschiedenen Zellgruppen f{\"u}hren m{\"u}sste. {\"A}hnliche Beobachtungen wurden bereits in anderen Spezies gemacht, und es wurde vermutet, dass diese in ungleichm{\"a}ßigen Zellteilungen begr{\"u}ndet lagen. Weiterhin wurde bewiesen, dass die zygotische Transkription schon wesentlich vor dem bisher angenommenen fr{\"u}hesten Zeitpunkt aktiv ist. Dar{\"u}ber hinaus wurden Hinweise gefunden, die darauf hindeuten, dass die Transkription in Embryonen von Medaka in zwei Schritten einsetzt. Der erste Zeitpunkt ist das 16-Zellen-Stadium, in dem die ersten Zellen identifiziert wurden, die Phosphorylierung f{\"u}r RNAPII zeigten, und der zweite das64-Zellen Stadium, in dem der Anteil an p-RNAPII positiven Zellen signifikant anstieg. Ein schrittweiser Anstieg der Transkription wurde bereits in anderen Spezies beobachtet, auch wenn in diesen F{\"a}llen nur eine Erh{\"o}hung der mRNA-Menge festgestellt wurde, und nicht die unterschiedliche Anzahl an transkriptionell aktiven Zellen untersucht wurde.Zusammenfassend best{\"a}tigen und erweitern die hier gezeigten Daten die grundliegenden Kenntnisse {\"u}ber die Prozesse vor und w{\"a}hren der MBT, liefern dar{\"u}ber hinaus aber auch Anzeichen f{\"u}r viele Prozesse vor und w{\"a}hrend der MBT, die nur wenig oder gar nicht verstanden sind.}, subject = {Japank{\"a}rpfling}, language = {en} } @phdthesis{Vaeth2011, author = {V{\"a}th, Martin}, title = {Regulation der peripheren immunologischen Toleranz durch die Transkriptionsfaktoren ICER, NFAT und Foxp3}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-67527}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Die Unterscheidung zwischen k{\"o}rpereigenen und k{\"o}rperfremden Strukturen ist eine grundlegende Herausforderung der spezifischen Immunantwort. Pathologische Ver{\"a}nderungen dieser Abgrenzung k{\"o}nnen zu schwerwiegenden Autoimmunerkrankungen wie beispielsweise Diabetes Mellitus, Rheumatischer Arthritis oder Multipler Sklerose f{\"u}hren. Um unerw{\"u}nschte (Auto-) Immunreaktionen zu verhindern, existieren verschiedene Formen von peripheren Toleranzmechanismen, die durch viele Transkriptionsfaktoren wie z. B. ICER (inducible cAMP early repressor), NFAT (nuclear factor of activated T cells) und Foxp3 (forkhead box protein p3) kontrolliert werden. Foxp3+ regulatorische T-Zellen (Tregs) sind spezialisierte immun-suppressive Lymphozyten, welche die Aktivierung anderer Immunzellen unterdr{\"u}cken k{\"o}nnen. Einer der m{\"o}glichen Mechanismen ist der Transfer zyklischen Adenosin-Monophosphats (cAMP) von Tregs in konventionelle T- und B-Lymphozyten. Die erh{\"o}hte intrazellul{\"a}re Konzentration an cAMP f{\"u}hrt in Effektorzellen zur Induktion und Kerntranslokation von ICER. Der transkriptionelle Repressor ICER supprimiert die Expression vieler NFAT-regulierter Gene und hemmt dar{\"u}ber hinaus die Induktion der NFATc1/αA-Isoform selbst. Diese Isoform wird speziell in pro-inflammatorischen Effektorzellen hochreguliert und ist maßgeblich an deren spezifischem transkriptionellen Programm beteiligt. Foxp3 ist ein zentraler Faktor f{\"u}r die Bildung und Funktion sowohl Thymus-generierter nTregs als auch peripher (TGFβ-) induzierter iTregs. Die Kontrolle des Foxp3-Gens wird in iTregs - {\"u}berraschenderweise aber nicht in nTregs - durch NFAT-Faktoren reguliert. Allerdings hemmt Foxp3 durch eine negative R{\"u}ckkopplung wiederum die Induktion und Aktivit{\"a}t von NFATc1/αA. Dies stellt somit ein weiteres Regulativ dar, wobei Foxp3 nicht nur die Plastizit{\"a}t, sondern auch die Funktion von immun-suppressiven T-Zellen steuert. Zus{\"a}tzlich regulieren die verschiedenen NFAT-Faktoren auch die Antigen pr{\"a}sentierenden dendritischen Zellen (DCs). W{\"a}hrend NFATc1 und NFATc2 die Differenzierung und Proliferation von DCs beeinflussen, reguliert NFATc3 deren Zytokinexpression und steuert indirekt auch die nachfolgende T-Zell-Immunantwort. Die Kontrolle der Genregulation in Immunzellen durch die Transkriptionsfaktoren ICER, NFAT und Foxp3 erf{\"u}llt somit spezifische Funktionen der Immunit{\"a}t, reguliert aber gleichzeitig wichtige Aspekte der peripheren Toleranz, um sch{\"a}dliche (Auto-) Immunreaktionen zu verhindern.}, subject = {Immunologie}, language = {de} }