Transkriptomveränderungen des Endometriums in der Frühgravidität: Lokale Signalwirkungen, Bedeutung von Interferon Theta, Signaling von Kerntransfer-Embryonen

• Applicant: Professor Dr. Eckhard Wolf
• Subject Area: Animal Breeding, Animal Nutrition, Animal Husbandry
• Term: from 2002 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5469584

• Final Report Year: 2009

Final Report Abstract

Im Rahmen dieses Projekts wurde erstmals die Antwort des Endometriums auf die Anwesenheit eines Embryos mittels holistischer Transkriptomanalysen charakterisiert. Zudem wurde mit GFP-transgenen Embryonen ein wichtiges Tool zur Untersuchung früher embryo-maternaler Wechselwirkungen generiert und die endometriale Antwort auf diese charakerisiert. Mit der Entwicklung eines slow-release device für Interferon können Interferon-induzierte Transkriptomveränderungen im Endometrium von der Reaktion auf komplette Embryonen subtrahiert werden. Der interessanteste Befund war die unterschiedliche Transkriptomreaktion des Endometriums auf geklonte Embryonen im Vergleich zur Reaktion auf Embryonen aus der in vitro Fertilisation. Dieser Befund lässt sich möglicher Weise auch für die Optimierung von Kerntransferprotokollen nutzen. Die in der FOR 478 begonnenen Untersuchungen werden in weiteren Drittmittelprojekten konsequent fortgesetzt. In seiner BMBF-FUGATOplus Nachwuchsgruppe COMPENDIUM (Comparative endometrium biology in livestock) untersucht Dr. Stefan Bauersachs, der 6 Jahre als PostDoc in unserem Projekt arbeitete, vergleichend Mechanismen der embryomaternalen Kommunikation bei Rind, Schwein und Pferd, um phylogenetisch konservierte und divergente Strategien der Trächtigkeiteserkennung zu identifizieren. Im BMBF-FUGATOplus Verbundprojekt REMEDY (Reproduction and metabolic problems of dairy cows) untersuchen wir die Konsequenzen von Stoffwechselstörungen in der Hochlaktation für die Biologie des Endometriums. Durch die Beteiligung am Verbundprojekt „Phänomics“ (Initiator und Koordinator: Prof. Dr. Manfred Schwerin, FBN Dummerstorf), das im Rahmen der Wettbewerbs „Kompetenznetze der Agrar- und Ernährungsforschung“ genehmigt wurde, konnten wir unsere Transcriptomics-Plattform um einen Illumina Genome Analyser II erweitern und damit auf den neuesten technologischen Stand bringen. Damit können spezielle reproduktionsbiologische Fragestellungen vertiefend weiter untersucht werden.

Publications

• Efficient transgenesis in farm animals by lentiviral vectors. EMBO Rep. 2003 Nov;4(11):1054-60
  Hofmann A, Kessler B, Ewerling S, Weppert M, Vogg B, Ludwig H, Stojkovic M, Boelhauve M, Brem G, Wolf E, Pfeifer A
  
• Generation of transgenic cattle by lentiviral gene transfer into oocytes. Biol Reprod. 2004 Aug;71(2):405-9
  Hofmann A, Zakhartchenko V, Weppert M, Sebald H, Wenigerkind H, Brem G, Wolf E, Pfeifer A
  
• Embryo-induced transcriptome changes in bovine endometrium reveal species-specific and common molecular markers of uterine receptivity. Reproduction. 2006 Aug;132(2):319-31
  Bauersachs S, Ulbrich SE, Gross K, Schmidt SE, Meyer HH, Wenigerkind H, Vermehren M, Sinowatz F, Blum H, Wolf E
  
• Monozygotic twin model reveals novel embryoinduced transcriptome changes of bovine endometrium in the preattachment period. Biol Reprod. 2006 Feb;74(2):253-64
  Klein C, Bauersachs S, Ulbrich SE, Einspanier R, Meyer HH, Schmidt SE, Reichenbach HD, Vermehren M, Sinowatz F, Blum H, Wolf E
  
• Quantitative monitoring of pluripotency gene activation after somatic cloning in cattle. Biol Reprod. 2007 Jun;76(6):983-91
  Wuensch A, Habermann FA, Kurosaka S, Klose R, Zakhartchenko V, Reichenbach HD, Sinowatz F, McLaughlin KJ, Wolf E
  
• Technical note: Bovine oviduct and endometrium array version 1: a tailored tool for studying bovine endometrium biology and pathophysiology. J Dairy Sci. 2007 Sep;90(9):4420-3
  Bauersachs S, Mitko K, Blum H, Wolf E
  
• Dynamic changes in messenger RNA profiles of bovine endometrium during the oestrous cycle. Reproduction. 2008 Feb;135(2):225-40
  Mitko K, Ulbrich SE, Wenigerkind H, Sinowatz F, Blum H, Wolf E, Bauersachs S
  
• Germ-line transmission of lentiviral PGK-EGFP integrants in transgenic cattle: new perspectives for experimental embryology. Transgenic Res. 2009 Oct 28
  Reichenbach M, Lim T, Reichenbach HD, Guengoer T, Habermann FA, Matthiesen M, Hofmann A, Weber F, Zerbe H, Grupp T, Sinowatz F, Pfeifer A, Wolf E
  
• Transcriptome studies of bovine endometrium reveal molecular profiles characteristic for specific stages of estrous cycle and early pregnancy. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2008 Jul;116(7):371-84
  Bauersachs S, Mitko K, Ulbrich SE, Blum H, Wolf E
  
• The endometrium responds differently to cloned versus fertilized embryos. Proc Natl Acad Sci USA. 2009 Apr 7;106(14):5681-6
  Bauersachs S, Ulbrich SE, Zakhartchenko V, Minten M, Reichenbach M, Reichenbach HD, Blum H, Spencer TE, Wolf E