title: Combination of Prox1/NeuroD1 Transcription Factor Overexpression Boosts Generation of Dentate Gyrus Granule Neurons from Pluripotent Stem Cells
creator: Hatami, Maryam
description: ESCs haben die Fähigkeit unbegrenzter Selbsterneuerung und Pluripotenz. Es sind vielversprechende Werkzeuge, die von der Grundlagenforschung  in der Entwicklungsbiologie bis zu zukünftigen therapeutischen Ansätze reichen. Nach der Etablierung grundlegender Techniken für die Kultivierung und neuronalen Differenzierung der ESC war das Hauptanliegen dieser Arbeit die Differenzierung in spezifische Neuronen des Telencephalons.  Und zwar bestand unser Ziel darin, die Differenzierung der ESCs auf die Körnerzellen des Gyrus dentatus auszurichten.  Bislang wurden zwei wichtige Arbeiten über die Hippocampus-Induktion von ES- und IPS-Zellen publiziert (Yu, Di Giorgio et al. 2014) (Sakaguchi, Kadoshima et al. 2015).  Beide Methoden basieren auf der Rolle der Wachstumsfaktoren in Bezug auf die Hippocampus-Entwicklung.  Zu Beginn der Arbeit wurden sowohl die Online-Plattformen GenePaint und Allen Brain Atlas als auch frühere Studien bezüglich zellulärer Lokalisation von Wachstums- und Transkriptions-Faktoren studiert. Daraus ergab sich die Fragestellung, welche der Wachstumsfaktor- Kombinationen einen größeren Einfluss auf die Differenzierung der Körnerzellen des Gyrus dentatus aus mESCs haben.  Der Wachstumsfaktor-Cocktail mit DKK1 zeigte eine ausgeprägtere Induktion der neuronalen Progenitor-Zellen im Telencephalon. Zudem bewirkte dieser eine stärkere Generierung von Kolonien hochangereicherter Gyrus dentatus-Zellen. Diese zeigen Ähnlichkeit mit Progenitor-Zellen und exprimieren die Gyrus dentatus-Marker Prox1, Neurod1 und Emx1.  Im nächsten Teil wurde die Rolle der Transkriptionsfaktoren  Emx2, Prox1 und NeuroD1 im Hinblick auf Produktion und Induktion von Körnerzellen des Gyrus dentatus jeweils separat untersucht.  Eine hohe Expression von Emx2 unterdrückt die Differenzierung von telencephalen neuronalen Progenitor-Zellen in Körnerzellen. Eine Überexprimierung von NeuroD1 und Prox1 hingegen führen zu einer starken Hochregulierung hippocampaler Progenitor–Marker.  Die stärkste Differenzierung in Körnerzellen wurde mit einer kombinierten Überexpression von PROX1 und NEUROD1 erreicht.  Morphologische Beobachtungen zeigen deutlich einen signifikanten Anstieg der Neurogenese. Dies zeigt sich ebenfalls im Vergleich zu anderen Gruppen. Der Vergleich zwischen den Differenzierungs-Effekten von Wachstums- und Transkriptionsfaktoren zeigt, dass die Wachstumsfaktoren eine stärkere Induktion von Neuro-Progenitorzellen als Transkriptionsfaktoren herbeiführen.  Im Gegensatz dazu  führen die Transkriptionsfaktoren, und insbesondere die Kombination von Prox1 und Neurod1,  zu einer Ausbildung des neuronalen Phänotyps der Zellen.  Aus all diesen Beobachtungen ergibt sich Folgendes: Die Kombination von zentralen Transkriptionsfaktoren  des Gyrus dentatus beeinflussen hauptsächlich die Differenzierung in Körnerzellen in vitro. Weiter zeigte sich, dass ein Gyrus dentatus spezifischer Wachstumsfaktor-Cocktail und Transkriptionsfaktoren zu einer effektiveren Differenzierung der Granula Neurone des Gyrus dentatus führen.
date: 2018
type: Dissertation
type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
type: NonPeerReviewed
format: application/pdf
identifier: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserverhttps://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/24494/1/Dissertation-Maryam%20Hatami%20.high%20qualify1%20%20%20.pdf
identifier: DOI:10.11588/heidok.00024494
identifier: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-244946
identifier:   Hatami, Maryam  (2018) Combination of Prox1/NeuroD1 Transcription Factor Overexpression Boosts Generation of Dentate Gyrus Granule Neurons from Pluripotent Stem Cells.  [Dissertation]     
relation: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/24494/
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language: eng