Das unbekannte Chromatin? - Analysen zur epigenetischen Regulation in Keimbahnzellen von Drosophila melanogaster

Abstract

Die epigenetische Regulation der Genexpression durch Chromatin- Faktoren ist während der gesamten Entwicklung ein zentraler Prozess, der die Differenzierung verschiedener Zelltypen kontrolliert. Über die Regulation und Organisation des Keimbahnchromatins ist in Drosophila sehr wenig bekannt. Die frühen (PGC) und späten (GSC) Keimbahnzellen weisen Unterschiede im Chromatinaufbau auf. Die H3K9 spezifischen KMTasen SU(VAR)3-9 und dSETDB1 zeigen eine entwicklungsspezifisch kontrollierte Aktivitäten in der Keimbahn, wobei der Verlust von dSETDB1 in adulten Weibchen zu rudimentären Ovarien führt. Auch die durch E(Z) katalysierte H3K27 Methylierung besitzt eine wichtige Funktion in der Keimbahnentwicklung und führt bei Verlust zu sehr stark reduzierten Ovarien in adulten Weibchen. Immunzytologische Analysen zeigen außerdem eine vielfältige Funktion des Ecdysonrezeptor-Koaktivators TAIMAN in der Keimbahn. Es existieren offensichtlich mehr molekulare Wege des Gensilencings in der Keimbahn als im Soma, die durch genetische Analysen gezeigt sind.

Epigenetic regulation of gene expression by chromatin factors is a central process during entire development controling differentiation of various cell types. In Drosophila almost nothing is known about regulation and organisation of germ line chromatin. Early (pgc) and late (gsc) germ cells show differences in chromatin structure. H3K9 specific KMTases SU(VAR)3-9 and dSETDB1 show differential controlled activities in germ line during development. Loss of dSETDB1 leads to rudimentary ovaries in adult females. Also E(Z) catalyzing H3K27 methylation is very important in germ line development. Loss of this protein also leads to strongly reduced ovaries in adult females. Immunocytological analysis also show a manifold function for EcR coactivator TAIMAN in germ line. Apparently more molecular ways of gene silencing are existing in germ line than in soma as shown by genetic analysis.