Eierstock minus FOXL2 ist gleich Testikel?

Autor: Fee
Wie kommt es eigentlich zur Geschlechtsausbildung? Eigentlich weiss man das: Im maskulinen Fötus bewirkt die Aktivierung des nur auf dem Y-Chromosom vorhandenen Gens SRY die Expression eines zweiten Gens, SOX9, das wiederum die Ausbildung von Hoden initiiert. Damit ist auch die Rolle des Y-Geschlechtschromosoms in der maskulinen Entwicklung erklärt. Doch ist das schon alles?

120px Another hermaphrodite symbol transparent.svg Eierstock minus FOXL2 ist gleich Testikel?

Keineswegs. Schon länger ist bekannt, dass die ganze Geschichte wie zu erwarten war, etwas komplexer von statten geht. Das lässt sich schon aus den verschiedensten Geschlechtspolymorphismen ableiten, man spricht hier von Intersexualität oder “Hermaphroditismus” (zusammengesetzt aus Hermes und Aphrodite). Von diesen Sexualdifferenzierungsstörungen sind nur einige auf tatsächliche Chromosomenanomalien zurückzuführen. In den meissten Fällen ist es ein Vielfaches komplizierter und wird durch genetische Mutationen oder Deletionen ausgelöst, die in ihrer Folge zu Hormonstörungen oder deren Rezeptoren führen können. Ausserdem können stromaufwärts liegende Gene der komplizierten Regelnetzwerke betroffen sein, die eine “normale” Geschlechtsausbildung verhindern. Forschern ist es nun gelungen, Eierstockzellen geschlechtsreifer Mäuse durch das Ausschalten eines einzigen Gens in hodenähnliche Zellen umzuwandeln. Bei diesem Gen handelte es sich um den Transkriptionsfaktor FOXL2 aus der Gruppe der Forkhead-Box Proteine.
Um dieses “Ausschalten” zu erreichen wurde das FOXL2-Gen in den Zellen der Mäuse “gefloxt”. Das heisst, dass beidseitig des Gens eine sogenannte LoxP-Sequenz im Genom eingebaut wird. Diese LoxP-Sequenzen werden dann durch die sogenannte Cre-Rekombinase erkannt und zusammengefügt. Dabei geht das dazwischenliegende genetische Material, in diesem Fall das FOXL2 Gen verloren und wird somit ausgeschaltet. Um dies nun in einer gewebespezifischen Art und Weise zu erreichen kreuzt man letztendlich die “gefloxte” Maus mit einer enderen Mauslinie, die die Cre-Rekombinase gewebespezifisch und aktivierbar, sprich durch die Gabe eines Stoffes induzierbar, exprimiert. Und fertig, nun hat man eine Maus, in der man zu einem beliebigen Zeitpunkt in einem definierten Gewebe ein Gen ausschalten kann. Klingt einfach? Dann fragt mal einen Doktoranden, der vergeblich über 4/5 Jahre versucht hat ein solches Modell zu etablieren!
Die Forscher um Mathias Treier am EMBL in Heidelberg haben es allerdings geschafft. Und was sie zu sehen bekamen war erstaunlich. Denn das Ausschalten des FOXL2 Gens in geschlechtsreifen Mäusen führte zu einer sogenannten Transdifferenzerung von fertig ausdifferenzierten Eierstöcken zu etwas, das ziemliche Ähnlichkeit mit einem Hoden hatte. Spermien wurden in diesem Fall zwar keine produziert, doch dies soll in weiterführenden Experimenten untersucht werden, ob durch die Einpflanzung von Stammzellen, vielleicht auch das erreicht werden kann.
Dabei beobachteten die Wissenschaftler eine Zunahme der Genexpression des SRY-Zielgens SOX9, das ja, wie oben beschrieben, sonst der Kontrolle des Y-Chromosoms unterliegt. Ausserdem kam es zur Ausschüttung von Testosteron, in zu unveränderten XY-Mäusen vergleichbaren Mengen.
Dies legt nahe, dass die in der Embryonalentwicklung erlangte Differenzierung der Geschlechtsorgane keineswegs stabil ist, es sich vielmehr um eine Aufrechterhaltung des Eierstock-Zustandes handelt. Beispiele für eine Geschlechtsumwandlung, zum Beispiel als Reaktion auf sich verändernde Umweltbedingungen sind beispielsweise für Fisch beschrieben. Ein vergleichbarer Mechanismus könnte hier wirken.
Diese interessanten Einblicke in die Geschlechtsentwicklung könnten neue Behandlungsansätze für verschiedene Geschlechtspolymorphismen oder auch die frühzeitige Menopause bei Frauen liefern.

Somatic Sex Reprogramming of Adult Ovaries to Testes by FOXL2 Ablation
N. Henriette Uhlenhaut et al. Cell; Volume 139, Issue 6, 1130-1142, 11 December 2009; doi:10.1016/j.cell.2009.11.021

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Kategorie: Wissenschaftsnews

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RSSKommentare (2)

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  1. Friedi sagt:

    wahnsinnig interessanter, aufschlußreicher blog post!
    ich werde wohl von nun an öfter mal vorbeigucken ;)

    lg
    friedi

    [Antwort]

  2. [...] wird neben dem in allen Individuen vorkommenen X-Chromosom einzeln (hemizygot) weitervererbt (dazu hier mehr). Daraus ergibt sich der Phänotyp XY für Männer. Dies steht im Gegensatz zum [...]

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