Die Regulation der Pankreasentwicklung von Xenopus laevis durch Transkriptionsfaktornetzwerke

Abstract

Die Entwicklung der Pankreas (Bauchspeicheldrüse) wird von Signalwegen als auch Transkriptionsfaktoren bestimmt. Es wurde bereits beschrieben, dass in Xenopus laevis der Retinsäure (RA)- signalweg für die Entwicklung der dorsalen Pankreasanlage als auch für die endokrine Zelldifferenzierung bereits während der Gastrulation notwendig ist. Es wurde ebenfalls gezeigt, dass eine gemeinsame Expression der beiden Transkriptionfaktoren Pdx1/ XlHbox8 and Ptf1a/Xp48 im entodermalen Keimblatt ausreichend sind, um eine Vorlaüferzelle zu einer pankreasspezifischen Zelle zu programmieren. Es bleibt jedoch ungewiss wie frühe RA abhängige Musterbildungsprozesse für die spätere Organentwicklung, die durch den Beginn der Expression von Pdx1/ XlHbox8 and Ptf1a/Xp48 im frühen Darmepithel gekennzeichnet ist, eine Rolle spielen.Diese Arbeit befasst sich mit der Identifizierung von Regulationsfaktoren, die die frühen RA-abhängigen Prozesse, mit dem tatsächlichen Beginn der Pankreasentwicklung in Xenopus laevis verbinden. Zwei Kandidaten, welche in diesem Zusammenhang beschrieben wurden, sind die beiden Regulationsfaktoren HNF1ß/ TCF2 und HNF6/ onecut-1. Für den Transkriptionsfaktor HNF1ß wurde gezeigt, dass er insbesondere Pdx1/ XlHbox8 positive reguliert und somit notwendig aber nicht ausreichend für die Pankreasspezifizierung und das Organwachstum ist. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass HNF1ß zum einen im frühen Entoderm RA abhängig ist und zum anderen eine notwendig für die Bildung endokriner Zellen ist. HNF6 wurde erstmals isoliert und sein räumliches und temporäres Expressionsmuster beschrieben. Erhöhte Aktivität von HNF6 führte zu einer vergrößerten pankreatischen Anlage, was auf eine positive Regulationsfunktion hindeutet.Ein zweiter Aspekt dieser Arbeit beschäftigte sich mir der Identifizierung neuer Pankreas spezifischer Markergene, die für eine deskriptive Analyse der Pankreasentwicklung notwendig sind. Das im Pankreas synthetisierte Protein Malectin, zeigte weiterhin eine sehr frühe, ubiquitäre Expression in Xenopus laevis und wurde als membranständiges Protein im Endoplsamatischen retikulum (ER) spezifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass es sich um ein kohlenhydratbindendes Protein handelt, welches eine wichtige Rolle bei dem N-glycosylierung von Proteinen spielen könnte.