Saisonale Dynamik der Expression testikulärer Wachstumsfaktor-Rezeptoren beim Reh
Final Report Abstract
• Allgemeinverständliche Darstellung der wichtigsten wissenschaftlichen Fortschritte und ggf. ihrer Anwendungsaspekte .Der vaskuläre endotheliale Wachstumsfaktor (VEGF) sowie dessen Rezeptoren waren im gesamten Jahresvertauf in den Zellen des Interstitiums nachweisbar. In den Tubuli war VEGF in den Spermatogonien detektierbar, und, soweit in Abhängigkeit von der Saison Spermatozyten überhaupt vorhanden waren, auch in Spermatozyten. Im seminiferen Epithel traten beide Rezeptoren vorwiegend in runden und elongierten Spermatiden auf, was darauf hinweist, daß die Rezeptoren in der Periode der aktivierten Spermatogenese (Juni-August) am häufigsten auftreten. Die Expression weiterer Wachstumsfaktoren und ihrer korrespondierenden Rezeptoren wurde mittels Mikroarrayanalyse untersucht. Dabei zeigte sich, daß lediglich 8 von 31 untersuchten Wachstumsfaktoren/ -Rezeptoren einer saisonal gesteuerten Expression untertiegen, wobei bis auf die Ausnahme TGF-ß-Rezeptor 1 (u.a. verantwortlich für Keimzellentwicklung und -migration, Keimlinien-Stammzellteilung und - Stammzellerhaltung) keines der 31 untersuchten Gene zu den am stärksten saisonal regulierten zählt. Unter Venwendung des Modelltiers Reh {Capreolus capreolus), welches sich einmal im Jahr während einer knapp 2-monatlgen Brunftpenode im Juli und August fortpflanzt, gelang es erstmals, das sich im Jahresvertauf ändernde Genexpressionsmuster im Hoden aufzuzeigen. Von den -8000 untersuchten Genen waren insgesamt 2193 saisonal differenziert reguliert, wobei davon erwartungsgemäß die meisten in der Phase des Übergangs von vollständig arretierter Spermatogenese und geringstem Hodenvolumen (Dezember) hin zu beginnender Spermatogenese und "bereits verdoppeltem Hodenvolumen April) auftraten. Hier unterlagen insgesamt 1568 Gene einer saisonal-abhängigen Expressionsveränderung, wobei 1006 Gene hoch- und 562 herabreguliert wurden. Die 2193 Gene, die bisher als einer saisonal differenzierten Regulation unterliegend identifiziert werden konnten, sind in mindestens 221 biologische Prozesse eingebunden. Die in den jeweiligen Phasen am stärksten hochregulierten Gene waren der Inosltol- 1,4,5-Triphosphat-Rezeptor 2, das Zink-Finger-Protein 147 sowie das a-SI-Casein- Vortäuferproteln. Die Expression des Letzteren wurde in der Phase von Juni bis Dezember auf das -28-fache hochreguliert, womit dieses Gen das bisher am stärksten saisonal-abhängig regulierte Gen darstellt. Überraschungen" im Proiektverlauf und bei den Ergebnissen Entgegen den in unserer Arbeltshypothese formulierten Enwartungen wären es nicht vonwiegend die Wachstumsfaktoren oder deren. Rezeptoren, die zu den am stärksten saisonal-abhängig regulierten Genen zählten. Von den auf dem Mikroarray befindlichen Wachstumsfaktoren und deren Rezeptoren {insgesamt 31) unterlagen zu den bisher untersuchten Phasen nur 8 einer signifikanten saisonal-abhängigen Regulation, wobei das Gen für den TGF-ß-Rezeptor 1, dessen Expression in der Periode von April bis Juni auf das ^7,4-fache anstieg, zu den in dieser Periode am stärksten saisonal-abhängig regulierten Genen zählte.
Publications
- Blottner S, Wagener A, Schön J, Göritz F, Fickel J (2006). Reproductive fitness in roe bucks' (Capreolus capreolus): seasonal timing of testis function. Eur J. Wildl. Res. 52:9-13.
- Fickel J, Wagener A, Ludwig A (2007). Semen cryoconservation and the conservation of endangered species. Eur J. Wildl. Res. 53:81-89.
- Fritzenkotter A, Fickel J, Blottner S (2007). Saisonale Variabilität der testikulären Genexpression von Wachstumsfaktor-Rezeptoren beim Reh (Capreolus capreolus). Reprod. Domest. Anim. 42 (suppl. 1):7. 40th Annual Conference of Physiology and Pathology of Reproduction and 32"'^ Mutual Conference on Veterinary and'Human Reproductive Medicine, February 22-23, Berlin
- Fritzenkotter J, Fickel J (2007). Mikroarray analyses of circannual testicular gene expression patterns in European roe deer [Capreolus capreolus]. Reprod. Domest. Anim. 42 (suppl. 1):7. 40th Annual Conference of Physiology and Pathology of Reproduction and 32"^ Mutual Conference on Veterinary and Human Reproductive Medicine, February 22-23, Berlin, Germany
- Wagener A, Fickel J, Schön J, Fritzenkotter A, Göritz F, Blottner S (2005). Saisonal variation in expression and localization of testicular transforming growth factors TGF-ßl and,TGF-ß3 corresponds with spermatogenic activity in roe deer. J. Endocrin. 187: 205-215. (Mitarbeit von Frau Fritzenkotter, Übergang von Projekt BI 319/7-1)
