dc.contributor.author
Rudigier, Lucas Johannes
dc.date.accessioned
2018-06-07T23:22:16Z
dc.date.available
2015-08-05T12:14:50.895Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/10399
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-14597
dc.description.abstract
Aberrant regulation of given key factors involved in gonad development is the
cause of a variety of syndromes associated with disorders of sexual
development (DSDs). WT1 and GATA4 are two transcription factors that are
implicated and essential for the proper development of the gonad. The
functional relevance of WT1 and GATA4 during sex determination is well
described. But knowledge in terms of their contribution to the female and male
gonad during the sex differentiation phase remains somewhat elusive. This
states the central focus of this thesis. In order to address this issue,
gonads of wild type Wt1+/+ and Wt1-/- deficient mice were compared in terms of
morphology and gene expression status. Further, I established an ex-vivo organ
culture system that combines the hanging droplet culture technique and an
antisense oligonucleotide strategy using vivo-morpholinos against Wt1 and
Gata4. This system allows the analysis of the morphology and the gene
expression status in single gonadal organ cultures. The data show that WT1 is
required to establish a sex specific signature in both sexes. The knockdown of
WT1 in ex-vivo cultures results in the down regulation of testis specific
genes, e.g., Amh, Amhr2, Sf1 and Sox9 and ovarian promoting genes, e.g., Dax1
and Foxl2. Thereby, Foxl2 was identified as a potential WT1 target gene.
Antisense silencing of GATA4 led to the up regulation of Fst and Ctnnb1, which
are identified as potential GATA4 target genes, that are repressed by GATA4.
Interestingly, changes that were observed in the sole knockdown approach were
prevented by the combined knockdown of WT1 and GATA4. This concludes a complex
interplay between WT1 and GATA4 that control gonadal gene expression.
Furthermore, Wt1 vivo-morpholino silencing affected the proliferation state of
gonadal and mesonephric cells in both sexes. Treated gonads with Gata4 vivo-
morpholino exhibit proliferation defects only in the male gonad and
mesonephros, whereas the female organ was unaffected. In addition, I could
demonstrate that modulation of theWnt signalling cascade does not interfere
with the expression of Wt1 and Gata4, which suggests that WT1 and GATA4 act
upstream of the Wnt pathway. In summary, I could show that WT1 and GATA4 are
equally important during sex differentiation of the female and male gonad by
contributing to a sex specific expression pattern.
de
dc.description.abstract
Die abnorme Regulation bestimmter Faktoren, die bei der Gonadenentwicklung
eine wichtige Rolle spielen, ist die Ursache für eine Vielzahl an Syndromen,
die mit "disorders of sexual development (DSDs)", assoziiert sind. WT1 und
GATA4 sind zwei wichtige Transkriptionsfaktoren während der
Gonadenentwicklung. Die funktionelle Relevanz beider Faktoren ist während der
Geschlechtsfestlegung gut erforscht. Das Wissen hingegen über deren Beitrag
zur Entwicklung der weiblichen und männlichen Gonade im Laufe der
Geschlechtsdifferenzierung verblieb etwas flüchtig. Dies konstantiert den
zentralen Fokus der Doktorarbeit. Um diese Aufgabe zu bearbeiten, wurden die
Gonaden von Wildtyp Wt1+/+ und Wt1-/- defizienter Mausembryonen miteinander,
im Bezug auf die Morphologie und Genexpression, verglichen. Weiters etablierte
ich ein ex-vivo Organkultursystem, welches sich aus einer hängenden
Tröpfchenkultur und dem Einsatz von vivo-morpholinos gegen WT1 und GATA4
gerichtet, zusammensetzt. Dieses System ermöglicht die Analyse der
Genexpression und Morphologie in einzelnen Gonadenkulturen. Die Daten zeigen,
dass WT1 für eine sex-spezifische Signatur in beiden Geschlechter eine
wichtige Rolle spielt. Der Knockdown von WT1 in ex-vivo Organkulturen bringt
eine Abnahme in der Expression männlicher Gene, das heisst, Amh, Amhr2, Sf1
und Sox9 sowie weiblicher Gene, das heisst, Dax1 und Foxl2, mit sich. Dabei
wurde Foxl2 als potentielles WT1 Zielgen identifiziert. Der GATA4 Knockdown
führte zu einer Hochregulierung von Fst und Ctnnb1, welche somit als
potentielle GATA4 Zielgene identifiziert werden konnten. Interessanterweise
sind Veränderungen die im WT1 Einzelknockdown verzeichnet wurden, durch den
kombinierten Knockdown von WT1/GATA4 kompensiert worden. Dies lässt folgern,
dass WT1 und GATA4 in einem komplexen Zusammenspiel die gonadale Genexpression
steuern. Darüberhinaus bewirkte der WT1 Knockdown in beiden Geschlechtern eine
Abnahme in der Proliferation gonadaler und mesonephros-spezifscher Zellen.
Gonaden, die mit Gata4 vivo-morpholino behandelt wurden, weissen
ausschliesslich auf eine Proliferationsabnahme in der männlichen Gonade und
dem Mesonephros hin, wohingegen die Proliferation im weibliche Organ
unbeeinflusst blieb. Zusätzlich konnte ich zeigen, dass eine Modulation des
Wnt Signalwegs die Expression von Wt1 und Gata4 nicht beeinflusst. Die lässt
die Annahme zu, dass möglicherweise WT1 und GATA4 dem Wnt Signalweg
vorangeschaltet sind. Zusammenfassend konnte ich zeigen, dass WT1 und GATA4
eine ebenso wichtige Rolle während der Geschlechtsdifferenzierungs-phase der
weiblichen sowie der männlichen Gonade einnehmen, und einen wichtigen Beitrag
zu einer Geschlechts-spezifischen Signatur beisteuern.
de
dc.format.extent
XVI, 95 S.
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
sex determination
dc.subject
vivo-morpholino
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie::572 Biochemie
dc.title
The Role of WT1 and GATA4 during Gonad Development in Mice
dc.contributor.contact
lucas.rudigier@charite.de
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. Holger Scholz
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Christian Freund
dc.date.accepted
2015-07-22
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000099986-4
dc.title.translated
Die Rolle von WT1 und GATA4 während der Gonadenentwicklung in Mäusen
de
refubium.affiliation
Biologie, Chemie, Pharmazie
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000099986
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000017604
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access