Identifikation und Charakterisierung von Zielgenen des Tumorsuppressors WT1 während der Gonadenentwicklung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Wilms Tumorprotein spielt eine wesentliche Rolle bei der Entwicklung der Nieren und Gonaden der Säugetiere. Mutationen im WT1 Gen des Menschen führen zu Wilms Tumor, einem pädiatrischen Nierentumor sowie zu verschiedenen Anomalien während der Geschlechtsentwicklung, die von Kryptorchismus (Hodenhochstand) und Hypospadie (untere Harnröhrenspalte) bis zu Strichgonaden und Geschlechtsumkehr reichen. Bei Mäusen mit zwei inaktivierten IMtf-Allelen unterbleibt die Entwicklung der Gonaden ab einem sehr frühen Zeitpunkt vollständig. Dies deutet auf eine wesentliche Rolle des Wt1-Proteins in den Prozessen der Gonadenentwicklung sowie der Geschlechtsbestimmung hin. Wir haben einen systematischen Ansatz (Microarrayanalyse) benutzt, um Gene zu identifizieren, die die Funktion von Wt1 während der Gonadenentwicklung bzw. Geschlechtsbestimmung vermitteln. Hierzu wurde die Genexpression in den Gonaden normaler Mäuse mit der in Mäusen mit inaktiviertem Wt1 verglichen. Das Gen, das den stärksten Expressionsunterschied zeigte, kodiert für den Amh (anti Müllerian duct) Rezeptor 2. Von diesem Rezeptor wusste man, dass er eine wesentliche Rolle bei der männlichen Geschlechtsentwicklung spielt, in dem er die Regression weiblich-spezifischer Strukturen vermittelt. Ist der Rezeptor bzw. sein Ligand nicht vorhanden kommt es beim Menschen zu einer Form des Pseudohermaphroditismus. Durch biochemische und molekularbiologische Experimente konnten wir zeigen, dass es sich bei Amhr2 um ein direktes Zielgen von Wt1 handelt. Dies zeigt, dass das Wt1 Protein zusätzlich zu seiner Rolle in der frühen Gonadenentwicklung auch eine Funktion in späteren Prozessen, nämlich der Regression des Müllerschen Gangs besitzt. Durch unsere Analyse haben wir noch eine Vielzahl weiterer möglicher Wt1-Zielgene identifiziert. Dabei handelt es sich um Gene, die entweder direkt oder indirekt von Wt1 reguliert werden. Interessanterweise sind darunter viele Gene, die zu einem späteren Zeitpunkt in nur einem der beiden Geschlechter aktiv sind. Weitere Experimente müssen zeigen, in welcher Weise diese Gene von WM reguliert werden und welche Rolle sie in der Gonadenentwicklung bzw. der Geschlechtsbestimmung spielen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Barrionuevo, F., Bagheri-Fam, S., Klattig, J., Kist, R., Taketo, M.M., Englert, C. & Scherer, G. (2006) Homozygous inactivation of Sox9 causes complete XY sex reversal in mice. Biol. Repr. 74, 195-201.
- Clugston, R.D., Klattig, J., Englert, C., Clagett-Dame, M., Martinovic, J., Benachi, A & Greer, J.J. (2006) Teratogen-induced, dietary and genetic models of congenital diaphragmatic hernia share a common mechanism of pathogenesis. Am. J. Pathol. MB, 1541-1549.
- Fischer, A., Klattig, J., Kneitz, B., Diez, H., Maier, M., Holtmann, B., Englert, C. & Gessler, M. (2005) Hey basic helix-loop-helix transcription factors are repressers of GATA4 and GATA6 and restrict expression of the GATA target gene ANF in fetal hearts. Mol. Cell. Biol. 25, 8960-8970.
- Veith, A.-M., Klattig, J., Dettai, A., Schmidt, C., Englert, C. & Volff, J.-N. (2006) Male biased expression of X-chromosomal DM domain-less Dmrt8 genes in the mouse. Genomics 88, 185-195.
- Wagner, N., Wagner, K.D., Theres, H., Englert, C., Schedl, A. & Scholz, H. (2005) Coronary vessel development requires activation of the TrkB neurotrophin receptor by the Wilms' tumor transcription factor Wt1. Genes Dev. 19, 2631-2642.
