Transkriptionelle Steuerung der Spermatogenese in postmeiotischen Keimzellen von Rattus norvegicus (Berkenhout, 1769) : eine in vitro-Untersuchung isolierter Tubuli seminiferi

Abstract

Spermatogenese und Spermiogenese sind komplexe Differenzierungsvorgänge, die einer strikten Transkriptions- und Translationskontrolle unterliegen. Entgegen früheren Vermutungen findet auch in haploiden Keimzellen, d.h. postmeiotisch, durchaus noch eine merkliche Gentranskription statt. Sogar in ejakulierten Spermien konnten noch verschiedene mRNA-Spezies charakterisiert werden. Weil es für haploide Keimzellen aber keine geeigneten Zelllinien gibt, war eine funktionelle Analyse von Keimzell-spezifischen Promotoren, die die haploide Transkription steuern, bisher kaum möglich. Kenntnisse über die molekularen Mechanismen der Transkriptions-Steuerung bei haploid-exprimierten Keimzell-Genen könnten von erheblicher Bedeutung sein für unser Verständnis der männlichen Infertilität. In dieser Arbeit wurde deshalb ein Kultur- und Transfektionssystem entwickelt, das eine Einführung und Charakterisierung von Promotorkonstrukten in intakten Tubuli seminiferi ermöglicht. Mittels Mikroinjektion der DNA-Lösung in intakte Tubulus-Fragmente und anschließender Elektroporation konnte der Gentransfer in verschiedene Keimzell-Stadien erfolgreich gezeigt werden. Es konnten mit diesem Verfahren verschiedene Promotorkonstrukte eingesetzt werden, um Erkenntnisse über die molekularen Mechanismen der Transkriptionssteuerung in haploiden Keimzellen zu gewinnen, darunter der Promoter des postmeiotisch exprimierten Endozepine-like Peptide-Gens. Als Kontrollen dienen Reportergen-Konstrukte mit Promotoren aus anderen Keimzell-spezifischen Spermatogenese-Genen (SP-10, Protamin, Proakrosin) sowie einem Promotor des Androgen Binding Protein-Gens, das spezifisch in Sertolizellen exprimiert wird. Mit Hilfe von Kryoschnitten konnte eine Analyse der Gewebs- und Stadien-spezifischen Expression der Promotor-Reporterkonstrukte in den kultivierten Tubuli seminiferi erfolgen. Es wurde in dieser Arbeit somit ein Kultur- und Transfektionssystem etabliert, in dem ein schnelles, relativ einfaches und paralleles Screening der Zelltyp- und Stadien-spezifischen Aktivierung unterschiedlicher Promotor-Reporterkonstrukte möglich ist.