Analyse transgener Mauslinien mit zelltypspezifischer Expression fluoreszenter Proteine als Modelle für akute Hirntraumata
Analysis of transgenic Mouse Lines with Cell Type specific Expression of Fluorescent Proteins as Models of acute Brain Trauma
by Christian Braun
Date of Examination:2010-11-23
Date of issue:2010-10-12
Advisor:PD Dr. Swen Hülsmann
Referee:PD Dr. Swen Hülsmann
Referee:Prof. Dr. Alexander Flügel
Referee:Prof. Dr. Martin Oppermann
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-855
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Description:Dissertation
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Abstract
English
Within the thesis presented in here two mouse lines (PRDA & PRDB) were characterized. In these lines the fluorescent protein DsRed was expressed under the control of the PLP promotor. Both these lines were showing a similar expression pattern to every respect. DsRed was expressed within the brain stem from the second day after birth onward. It could be detected in cells expressing the oligodendrocyte marker CNPase and showing a typical oligodendrocyte morphology exclusively. Expression was reaching the frontal telencephalon by postnatal day 10. In between the third and 14. Postnatal day the PLP DsRed mouse can be applied for analysis in terms of develpomental biology. A far reaching attachment of the processes to neuronal processes could be observed. Expression was furtheron limited by intracellular aggregation and most ikely by myelin compaction as well. Myelinating oligodendrocytes were not expressing DsRed in their processes. DsRed expressing cells were showing no abnormalities in terms of their electrophyiological properties. The detection of cells was much facilitated by expression of DsRed. Taken together the PLP DsRed mouse can be applied for studies in terms of electrophysiology as well as developmental biology. It was furtheron analysed as to how transgene expressing cells were reacting on cerebral stab wounds. In connection with that a hGFAP-EGFP/PLP-DsRed-positive cell type could be observed in particular. This cell type was detectable in between the fourth and 21. day after the operation. It was immunhistochemically, electrophysiologically and morphologically heterogenious. At least a subset of it was bearing the capacity to differenciate toward a neuronal phenotype.
Keywords: Fluorescent Protein; Transgenic Mouse Line; Cell Tracing; Stem Cell Differentiation; Brain Trauma
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In der vorliegenden Arbeit wurden zwei Mauslinien (PRDA und PRDB), in denen das rote fluoreszente Protein DsRed unter der Kontrolle des PLP-Promotors exprimiert wurde, charakterisiert. Beide Linien zeigten ein in jeder Hinsicht ähnliches Expressionsmuster. DsRed wurde vom zweiten Postnataltag an im Hirnstamm exprimiert. Es fand sich in diesen beiden Linien nur Expression in Zellen, die den oligodendrozytären Marker CNPase exprimierten und eine für oligodendroyztäre Zellen typische Morphologie zeigten. Die Expression erreichte um den 10. Postnataltag das frontale Großhirn. Zwischen dem dritten und 14. Postnataltag kann die PLP-DsRed-Maus gut für entwicklungsbiologische Analysen genutzt werden, da die Zellen die typische Morphologie wachsender Oligodendrozyten zeigen. Es konnte eine langstreckige Anlagerung der Fortsätze an neuronale Fortsätze beobachtet werden. Die Expression wird durch die intrazelluläre Aggregation und wahrscheinlich auch durch die Kompaktierung des Myelins limitiert. Myelinisierende Oligodendrozyten exprimieren kein DsRed mehr in ihren Fortsätzen. DsRed exprimierende Zellen zeigten keine elektrophysiologischen Besonderheiten. Die Expression erleichterte das Auffinden von Oligodendrozyten sehr. Die PLP-DsRed-Maus kann also als Werkzeug für entwicklungsbiologische wie auch elektrophysiologische Studien an Oligodendrozyten genutzt werden. Es wurde außerdem untersucht, wie transgen-exprimierende Zellen auf eine zerebrale Stichverletzung reagieren. Dabei konnte insbesondere das Auftreten einer hGFAP-EGFP/PLP-DsRed-positiven Zelle beobachtet werden, die zwischen dem vierten und 21. Tag nach der Operation detektierbar waren. Diese Zellpopulation wurde immunhistochemisch, morphologisch und elektrophysiologisch als heterogen charakterisiert. Zumindest für eine Subpopulation dieser Zellen konnte nachgewiesen werden, dass sie das Potenzial haben, sich in neuronaler Richtung zu differenzieren.
Schlagwörter: Fluoreszentes Protein; Transgene Mauslinie; Zellmarkierung; Stammzelldifferenzierung; Schädelhirntrauma