title: Identification of factors involved in mammalian X chromosome inactivation
Creators: name: Härtel, Renate
Publisher: name: :none
Year: 2008

description: X-Chromosom-Inaktivierung ist der Vorgang, bei dem die unterschiedlichen Genmengen zwischen weiblichen (XX) und männlichen (XY) Säugern kompensiert wird. Bei weiblichen Säugetieren wird während der frühen Entwicklung ein X Chromosom transkriptionell abgeschalten und bildet den sogenannten ´Barr body´. Dieser Inaktivierungsvorgang wird von der Xist RNA initiiert, welche sich über das gesamte Chromosom ausbreitet von dem sie transkribiert wird. Während der frühen embryonalen Entwicklung ist Xist notwendig für die Initiierungsphase des Inaktivierungsvorganges. Später in der Differenzierung, in der sogenannten ´Aufrechterhaltungsphase´, wird der inaktive Status des Chromosoms irreversibel und unabhängig von der Expression von Xist. Obwohl bereits einige Faktoren, die durch die Expression von Xist rekrutiert werden, identifiziert wurden, ist der Mechanismus, der den Übergang von der Initiierungs- zur Aufrechterhaltungsphase einleitet, noch nicht geklärt. In der Initiierungsphase werden Histone modifiziert, während in der Aufrechterhaltungsphase Proteine, wie Saf-A, Ash2 und macroH2A rekrutiert werden und Histon H4 hypacetyliert wird. Die Rekrutierung von Saf-A, Ash2 und macroH2A und die Modifizierung von Histonen sind abhängig von der Expression von Xist, benötigen jedoch des weiteren das sogenannte ´Chomosomale Gedächtnis´, welches eine spezifische chromosomale Veränderung am X Chromosom darstellt. Diese Veränderung, welche während der frühen ES Differenzierung am X-Chromosom etabliert wird, ist bis jetzt auf molekularer Ebene ungeklärt. Deacetylierung von Histon H4 besitzt Eigenschaften, die mit jenen des ´Chromosomalen Gedächtnisses´ korrelieren und könnte daher eine Komponente des ´Gedächtnisses´ darstellen. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde die Deacetylierung von Histon H4 als potentielle Kandidatin für die molekulare Veränderung des `Chromosomalen Gedächtnisses´ untersucht. Hierbei wurden die Effekte auf das ´chromosomale Gedächtnis´ nach chemischer Inhibierung der Histon Deacetylasen untersucht. Die Resultate dieser Studie deuten darauf hin, dass die Klasse III der Histon Deacetylasen potentiell mit der Bildung des ´Chromosomalen Gedächtnisses´ involviert ist. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde ein biochemischer Ansatz für die Identifizierung von Faktoren, welche in der Initiierungsphase durch Xist rekrutieren, erforscht. Das Ausbreiten der Xist RNA über das gesamte X Chromosom in der Initiierungsphase vermittelt eine transkriptionelle Inaktivierung des Chromatins, ist aber alleine nicht ausreichend für die Repression der Gene. Die Faktoren, welche mit Xist kooperieren um das anfängliche Stilllegen der Gene zu bewerkstelligen, sind bis dato nicht bekannt. In unserer Studie haben wir ein Verfahren für eine biochemische Fraktionierung der nuklearen Matrix, welche bekanntermaßen die Xist RNA beinhaltet, entwickelt. Die Untersuchung dieser Fraktion machte es möglich Proteine zu detektieren, die sich durch X-Inaktivierung anreichern. Eine massenspektrometrische Analyse dieser Proteinproben identifizierte die Anreicherung von Trim28 in ES-Zellen durch die Expression von Xist. Trim28 spielt eine Rolle beim Stilllegen retroviraler Gene in ES-Zellen (Wolf und Goff, 2007). Daher, deuten die vorläufigen Ergebnisse dieser Arbeit darauf hin, dass Trim28 einen interessanten Kandidaten für den Mechanismus der X-Inaktivierung darstellt. Weitere Studien, wie genetische Ansätze, werden notwendig sein, um das Involvieren von Trim28 in der X-Chromosom-Inaktivierung zu testen.