Nachrichten | Schlüsselproteine bei der Entwicklung der Maus-Eierstöcke identifiziert
Forscher des Francis Crick Institute haben kürzlich Proteine identifiziert, die die Entwicklung der Eierstöcke bei Mäusen regulieren. Die Entdeckung könnte das Verständnis dafür vertiefen, wie weibliche Unfruchtbarkeit entsteht.
Frühere Forschungen identifizierten wichtige Gene, die die Entwicklung der Eierstöcke in Mausembryonen einleiten. Die neue Studie untersuchte, welche Gene die Eierstockfunktion nach der Geburt, einschließlich der Eizellproduktion, aufrechterhalten.
Die wichtige Rolle des FOXL2-Gens
Frühere Experimente zeigten, dass das Entfernen des FOXL2-Gens in verschiedenen Entwicklungsstadien unterschiedliche Auswirkungen hat. Wird es während der Embryonalentwicklung entfernt, führt dies bei erwachsenen Mäusen zu abnormaler Eierstockentwicklung und Unfruchtbarkeit. Wird es bei erwachsenen Mäusen entfernt, beginnen die Eierstöcke, Hodenmerkmale zu entwickeln.
Die neue Studie zeigte, dass FOXL2 zwar während der Embryonalentwicklung wirkt, seine Auswirkungen nach der Geburt aber stärker sind, wenn es die Aktivität vieler wichtiger Gene reguliert, darunter Gene der Eizellentwicklung.
Neue Erkenntnisse zum USP7-Protein
FOXL2 bindet an bestimmte DNA-Regionen, sogenannte Enhancer, und beeinflusst die Expression anderer Gene. Mithilfe der Chromatin-Proteomik identifizierten die Forscher alle Proteine, die an FOXL2 binden, und stellten nach der Geburt deutlich mehr FOXL2-Proteininteraktionen in den Eierstöcken fest.
Sie identifizierten unter anderem USP7, das gemeinsam mit FOXL2 an DNA bindet. Eine Interaktion zwischen USP7 und FOXL2 oder eine Rolle von USP7 bei der Eierstockentwicklung war zuvor nicht bekannt.
Als die Forscher das Usp7-Gen bei Mäusen entfernten, entwickelten diese nach der Pubertät keine normalen Eierstöcke und wurden unfruchtbar. Das Team vermutet, dass USP7 nötig sein könnte, um die Position von FOXL2 auf der DNA zu stabilisieren.
Bedeutung für den Menschen
FOXL2 und USP7 haben beim Menschen ähnliche Funktionen. Menschen ohne eine Kopie des FOXL2-Gens können Eizellen produzieren, doch ihre Eierstöcke entwickeln sich nicht vollständig, was zu Fruchtbarkeitsproblemen führt. Mutationen in USP7 können ebenfalls Unfruchtbarkeit und neurologische Entwicklungsstörungen verursachen.
Zukünftige Forschung
Robin Lovell-Badge, Leiter der Forschungsgruppe für Stammzellbiologie und Entwicklungsgenetik am Francis Crick Institute, sagte: „Unsere Forschung klärt zwei zentrale Fragen: Was treibt die Entwicklung der Eierstöcke an, und wie wird ihre Funktion erhalten? FOXL2 hat während der Entwicklung sehr unterschiedliche Rollen; außerdem identifizierten wir das wichtige Protein USP7.“
Diese Studie ist die erste, in der diese Methoden eingesetzt wurden, um Interaktionen zwischen FOXL2 und anderen Proteinen zu beobachten, während sie an DNA in den Eierstöcken von Mäusen binden. Die Identifizierung von USP7 könnte die künftige Entdeckung weiterer für die Eierstockentwicklung verantwortlicher Proteine unterstützen.
Die Forscher werden die Rolle von USP7 bei der sexuellen Entwicklung weiter untersuchen.
Nachrichten | Schlüsselproteine bei der Entwicklung der Maus-Eierstöcke identifiziert
Nachrichten | Schlüsselproteine bei der Entwicklung der Maus-Eierstöcke identifiziert
Forscher des Francis Crick Institute haben kürzlich Proteine identifiziert, die die Entwicklung der Eierstöcke bei Mäusen regulieren. Die Entdeckung könnte das Verständnis dafür vertiefen, wie weibliche Unfruchtbarkeit entsteht.
Frühere Forschungen identifizierten wichtige Gene, die die Entwicklung der Eierstöcke in Mausembryonen einleiten. Die neue Studie untersuchte, welche Gene die Eierstockfunktion nach der Geburt, einschließlich der Eizellproduktion, aufrechterhalten.
Die wichtige Rolle des FOXL2-Gens
Frühere Experimente zeigten, dass das Entfernen des FOXL2-Gens in verschiedenen Entwicklungsstadien unterschiedliche Auswirkungen hat. Wird es während der Embryonalentwicklung entfernt, führt dies bei erwachsenen Mäusen zu abnormaler Eierstockentwicklung und Unfruchtbarkeit. Wird es bei erwachsenen Mäusen entfernt, beginnen die Eierstöcke, Hodenmerkmale zu entwickeln.
Die neue Studie zeigte, dass FOXL2 zwar während der Embryonalentwicklung wirkt, seine Auswirkungen nach der Geburt aber stärker sind, wenn es die Aktivität vieler wichtiger Gene reguliert, darunter Gene der Eizellentwicklung.
Neue Erkenntnisse zum USP7-Protein
FOXL2 bindet an bestimmte DNA-Regionen, sogenannte Enhancer, und beeinflusst die Expression anderer Gene. Mithilfe der Chromatin-Proteomik identifizierten die Forscher alle Proteine, die an FOXL2 binden, und stellten nach der Geburt deutlich mehr FOXL2-Proteininteraktionen in den Eierstöcken fest.
Sie identifizierten unter anderem USP7, das gemeinsam mit FOXL2 an DNA bindet. Eine Interaktion zwischen USP7 und FOXL2 oder eine Rolle von USP7 bei der Eierstockentwicklung war zuvor nicht bekannt.
Als die Forscher das Usp7-Gen bei Mäusen entfernten, entwickelten diese nach der Pubertät keine normalen Eierstöcke und wurden unfruchtbar. Das Team vermutet, dass USP7 nötig sein könnte, um die Position von FOXL2 auf der DNA zu stabilisieren.
Bedeutung für den Menschen
FOXL2 und USP7 haben beim Menschen ähnliche Funktionen. Menschen ohne eine Kopie des FOXL2-Gens können Eizellen produzieren, doch ihre Eierstöcke entwickeln sich nicht vollständig, was zu Fruchtbarkeitsproblemen führt. Mutationen in USP7 können ebenfalls Unfruchtbarkeit und neurologische Entwicklungsstörungen verursachen.
Zukünftige Forschung
Robin Lovell-Badge, Leiter der Forschungsgruppe für Stammzellbiologie und Entwicklungsgenetik am Francis Crick Institute, sagte: „Unsere Forschung klärt zwei zentrale Fragen: Was treibt die Entwicklung der Eierstöcke an, und wie wird ihre Funktion erhalten? FOXL2 hat während der Entwicklung sehr unterschiedliche Rollen; außerdem identifizierten wir das wichtige Protein USP7.“
Diese Studie ist die erste, in der diese Methoden eingesetzt wurden, um Interaktionen zwischen FOXL2 und anderen Proteinen zu beobachten, während sie an DNA in den Eierstöcken von Mäusen binden. Die Identifizierung von USP7 könnte die künftige Entdeckung weiterer für die Eierstockentwicklung verantwortlicher Proteine unterstützen.
Die Forscher werden die Rolle von USP7 bei der sexuellen Entwicklung weiter untersuchen.
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