Mechanismen der Entwicklung des zerebralen Kortex
Unser Verständnis der Musterbildung des zerebralen Kortex schließt parakrine Faktoren und Transkriptionsfaktoren ein, die regional spezifisch in der kortikalen Anlage exprimiert werden. Hier wurde eine Microarray-Expressionsanalyse durchgeführt, um neue Gene mit regionalisierter Expression im embryonalen Kortex zu identifizieren. Von 114 Target-Sequenzen, die eine solche Expression aufwiesen, konnten 44 keinem bisher bekannten Gen zugeordnet werden und gelten somit als neue Gene. Die kortikalen Expressionsmuster von neun Genen (Ppp1r1b, Nurr1, Flrt3, Hop, Hippocampus specific 1, Dct, Ebf3, NRIP1, Slc1a3) wurden im Detail beschrieben. Ferner wurde das kleinste bekannte Protein mit Homeodomäne (Hop) als Gen mit zeitlich-räumlich regulierter Expression im sich entwickelnden zerebralen Kortex beschrieben. Hop-Expression lag in neurogenen Regionen des Kortex und Rückenmarks vor. Ein 418 bp großes cis-regulatorisches Element des Hop-Genlokus wurde identifiziert, welches in transgenen Mäusen Reporteraktivität in Hop-positiven Bereichen des ZNS (Kortex, Rückenmark), jedoch nicht in anderen Hop-exprimierenden Organen (Herz), bewirkte. Die Aktivität des Vorderhirn-spezifischen Hop-Enhancers konnte erfolgreich in vitro reproduziert werden. Dazu wurde eine neue Methode angewandt, welche die Vorzüge des Plasmidtransfers durch Elektroporation und die organotypische Gehirn-Kultur kombiniert. Mittels dieses Verfahrens konnte die Vorderhirn-Aktivität des Hop-Enhancers auf einen 200 bp großen Minimalenhancer reduziert werden. Ferner konnte in vitro gezeigt werden, daß der Hop-Enhancer durch Transplantation von Gewebe der dorsalen Mittellinie des Vorderhirns (Deckplatte) induzierbar ist. Die Expression von Hop im zerebralen Kortex wird demnach durch einen bisher unbekannten Signalweg der Deckplatte bewirkt. Da die Untersuchung einer Hop-defizienten Mauslinie keine phänotypischen Veränderungen des Vorderhirns offenbarte, bleibt die Funktion von Hop während der Genese des zerebralen Kortex ungeklärt.
570 Biowissenschaften, Biologie, Biologie, Genexpression, Microarray, Homeodomain only protein, Hop, zerebraler Kortex, Enhancer, Deckplatte, Elektroporation, gene expression, cerebral cortex, roof plate, cortical hem, electroporation, 42.13, 42.23, WF100, WF200, WF650, WKF300
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