Zeitliche und mechanistische Analyse der Dynamik

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12.06.2007
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Edith Heard
Jahrgang 1965. 1986–1990 Promotion am Imperial Cancer Research Center, London. 1990–
1993 Postdoc am Pasteur-Institut in Paris, seit 1993 CNRS Position, Pasteur-Institut Paris.
2000-2001 Sabbatical in Cold
Spring Harbor, USA. Seit 2001
Gruppenleiter am Curie Institut
in Paris und seit 2004 Director of Research des
CNRS, seit 2005 EMBO-Mitglied.
Report der Vorsitzenden der GfE,
Prof. Dr. Renate Renkawitz-Pohl:
ó Während der GfE-Tagung 2007 in Marburg wurde der hoch renommierte Otto-Mangold-Preis, der junge Wissenschaftler für hervorragende Arbeiten auf dem Gebiet der Wirbeltierentwicklung auszeichnet, verliehen.
Der Preis wurde von Else Mangold, der Witwe des Zoologen und Entwicklungsbiologen
Prof. Dr. Otto Mangold, gestiftet. Ein sechsköpfiges, internationales Auswahlkomitee
wählte Dr. Edith Heard für ihre exzellenten
Beiträge zur X-Inaktivierung in weiblichen
Säugetier-Embryonen aus.
In ihrem Vortrag mit dem Titel „Deciphering the developmental and epigenetic dynamics of X-chromosome inactivation in the
mouse“ stellte sie die Thematik der X-Inaktivierung und ihre neuen mechanistischen
Erkenntnisse zu diesem essenziellen Entwicklungsschritt vor.
Weibliche Säugetiere besitzen zwei X-Chromosomen, männliche Säugetiere besitzen ein
X-Chromosom. Diese unterschiedliche Dosis
Otto-Mangold-Preis der GfE 2007
Zeitliche und mechanistische Analyse der Dynamik
der X-Inaktivierung im weiblichen Maus-Embryo
EDITH HEARD
CURIE INSTITUT PARIS, FRANKREICH
an X-Chromosomen wird während der frühen
Embryonalentwicklung der weiblichen Säugetiere durch Inaktivierung eines der beiden
X-Chromosomen ausgeglichen – ein epigenetischer Prozess, der als Dosiskompensation
bezeichnet wird. Zytologisch ist das inaktive
X-Chromosom als Barr-Körper während der
Interphase sichtbar. Die zufällige Auswahl
der X-Chromosomen in verschiedenen Zellen
des Embryos wird dann klonal weitergegeben. Daher sind weibliche Säugertiere ein
genetisches Mosaik, was dazu führt, dass
rezessiv vorhandene Mutationen im Gesamtkörper nicht zum Ausdruck kommen[1, 2]. Frau
Heard analysiert diesen Mechanismus, der
in der gleichen Zelle ein einziges X-Chromosom als Ganzes inaktiviert. Ihre Arbeitgruppe befasst sich zudem mit der Frage, wie die
X-Inaktivierung über die Zellteilungen hinweg aufrechterhalten wird, also ein zelluläres Gedächtnis eingeprägt wird. Die Arbeiten
ihrer Gruppe zeigen, dass ab dem 4-Zellstadium das väterliche X zunächst in allen Zellen inaktiviert wird. Im Blastozytenstadium
haben sich die Trophoblastzellen (bilden Teile der Plazenta) abgesondert, in diesen bleibt
das väterliche X-Chromosom inaktiv. In der
inneren Zellmasse der Blastozyste, den Zellen,
die den eigentlichen Embryo bilden, wird die
Inaktivierung des paternalen X-Chromosomes aufgehoben, und anschließend findet die
zufällige Inaktivierung des mütterlichen oder
väterlichen X in definierten Kernkompartimenten statt. Ihre Experimente weisen darauf
hin, dass die beiden X-Chromosomen mit
ihren X-inaktivierenden Zentren (Xic) interagieren und so den Gehalt an X-Chromosomen in der Zelle messen[3]. Es ist bereits länger bekannt, dass von Xic transkribierte, nicht
kodierende RNAs für den Inaktivierungsmechanismus in cis durch Verteilung entlang
des Chromosoms und Rekrutierung von inaktivierenden Proteinen entscheidend ist. Frau
Heard gelang es, dem Xic-Lokus eine weitere
entscheidende Funktion zuzuweisen: Xic ist
entscheidend an der Ausbildung eines transkriptional inaktivierten Kernkompartiments
beteiligt, welches sich zytologisch für das
inaktive X im Barr-Körper manifestiert[4]. ó
Literatur
[1] Heard, E. (2005): Delving into the diversity of facultative
heterochromatin: the epigenetics of the inactive X chromosome. Curr. Opin. Genet. Dev. 15 (5): 482–489.
[2] Heard, E., Disteche, C. M. (2006): Dosage compensation
in mammals: fine-tuning the expression of the X chromosome. Gen. Dev. 20: 1848–1867.
[3] Bacher, C. P., Guggiari, M., Brors, B., Augui, S., Clerc , P.,
Avner, P., Eils, R., Heard, E. (2006): Transient colocalization of
X-inactivation centres accompanies the initiation of X inactivation. Nat. Cell Biol. 8: 293–299.
[4] Chaumeil, J., Le Baccon, P., Wutz, A., Heard, E. (2006): A
novel role for Xist RNA in the formation of a repressive nuclear compartment into which genes are recruited when silenced. Gen. Dev. 20: 2223–2237.
˚ Abb.: X-Inaktivierung während der Embryonalentwicklung der Maus.
BIOspektrum | 04.07 | 13. Jahrgang
Korrespondenzadresse:
Dr. Edith Heard
CNRS UMR 218
Curie Institute
Research Section
Pavillon Pasteur
26, rue d’Ulm
F-75231 Paris Cedex 05
Tel.: +33 (1) 43 34 66 91
Fax: +33 (1) 46 33 30 16
[email protected]
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