Regulation der meiotischen Prophase

Die spezialisierte Zellteilung der Meiose trägt zum Entstehen von haploiden Keimzellen bei. Die Reduktion des Chromosomengehalts während der Meiose ist wesentlich, da es zur Verdopplung der Chromosomen Anzahl im Zuge der Verschmelzung der Keimzellen kommt. Weiters trägt Meiose zur genetischen Diversität bei, nicht zuletzt da es zum reziproken Austausch der elterlichen Chromosomen kommt. Probleme während der Meiose führen zu Fehlgeburten und Krankheiten, welche mit mentaler Beeinträchtigung einhergehen. Die elterlichen Chromosomen finden einander gleich zu Beginn der Prophase der meiotischen Teilung und werden miteinander verbunden. Das ist wichtig, damit sie korrekt in die Tochterzellen verteilt werden. Gleichzeitig kommt es zum Austausch von genetischem Material zwischen den elterlichen Chromosomen. Die Geschehnisse, welche zum Verbindung der elterlichen Chromosomen führen, müssen genau aufeinander abgestimmt werden. In einem vorangegangenen Projekt konnten wir zeigen, dass-wenn diese Koordination nicht mehr passiert- Chromosomen fehlverteilt werden, was zum Sterben der Nachkommen führt. Mit diesem Projekt schlagen wir vor, diese Regulation und Koodination früher meitischer Ereignisse genauer zu studieren. Dazu verwenden wir ein genetische Mutante und deren Suppressor Mutante, welche wir im Labor isoliert haben. Wir verwenden das genetische Modell System Caenorhabditis elegans für unsere Studien. Damit führen wir biochemische, genetische und zellbiologische Analysen durch. Die bearbeiteten Gene sind auch in Säugetieren vorhanden, deshalb werden unsere Forschungsergebnisse auch für den Ablauf der meiotischen Teilung des Menschen relvant sein. Ultimativ sollen unsere Ergebinsse zu einem besseren Verständnis von genetischen Risiko Faktoren für Unfruchtbarkeit and Geburtsdefekte, verursacht durch Chromosomen Fehlverteilungen, führen.

Die Meiose ist eine spezialisierte Zellteilung, die für die Erzeugung haploider Keimzellen unerlässlich ist. Die Verringerung des Chromosomengehalts in der Meiose ist notwendig, um die Verdoppelung der Chromosomenzahl nach der Befruchtung auszugleichen. Die Meiose trägt auch zur genetischen Vielfalt durch den gegenseitigen Austausch von väterlichen und mütterlichen Chromosomen bei. Defekte bei der meiotischen Zellteilung sind die Hauptursache für Fehlgeburten und Krankheiten, die mit geistiger Behinderung einhergehen. Zu Beginn der Meiose müssen die beiden Chromosomensätze des Vaters und der Mutter zueinander finden und eine physische Verbinding herstellen, die ihre exakte Aufteilung in zwei Tochterzellen gewährleistet. Gleichzeitig findet ein Austausch von genetischem Material zwischen den elterlichen Chromosomen statt. Die Ereignisse, die zu dieser physischen Verknüpfung führen, müssen genauestens reguliert und koordiniert werden. In einem früheren Projekt konnten wir zeigen, dass der Verlust dieser Koordination zu fehlenden Verbindungen zwischen homologen elterlichen Chromosomen führt, gefolgt von einer Fehlsegregation der Chomosomen, die zur Erzeugung von unfruchtbaren Nachkommen führt. Mit diesem Projekt haben wir die Phosphatase PPM-1.D/Wip1 als wichtigen Akteur in den regulatorischen Vorgängen, die den präzisen Eintritt in die Meiose und deren Verlauf sicherstellen, identifiziert und charakterisiert.