Mausgenetische Analyse von Exportinen und Nukleoporinen (PDF)

Charakteristisches Merkmal eukaryotischer Zellen ist ihre Aufteilung zellulärer Prozesse in membran-umschlossene Reaktionsräume. Im Zellkern, dem größten eukaryotischen Organell, finden die Speicherung der DNA sowie die von der zytoplasmatischen Translation räumlich getrennte Transkription statt. Ein Austausch, wie zum Beispiel der nukleäre Import von Transkriptionsfaktoren oder der Export reifer mRNA ins Zytoplasma, ist nur über die in die Kernmembran integrierten, aus etwa 30 verschiedenen sogenannten Nukleoporinen bestehenden Kernporenkomplexe möglich. Neben der intrazellulären Signalverarbeitung und Biosynthese dient insbesondere der nukleäre Export der Aufrechterhaltung dieser Kompartmentalisierung eukaryotischer Zellen durch Ausschluss zytoplasmatischer Bestandteile aus dem Zellkern. Bisherige Studien in diesem Zusammenhang zeigten so zum Beispiel den Exp6-vermittelten Aktin-Export und den Exp7-vermittelten Export von p50RhoGAP. Ziel dieser Arbeit war es, diese und weitere Funktionen auch in vivo nachzuweisen. Während dafür mit der Herstellung eines konditionellen Exp6-Knockouts in Maus begonnen wurde, führte bereits der Versuch des Knockouts von Exp7 zu seiner phänotypfreien Deletion in fast allen Geweben. In Erythrozyten konnte jedoch die Expression der Isoform Exp7B nachgewiesen werden, die von der hier verwendeten genetischen Manipulation unbeeinträchtigt blieb. Damit eröffnet sich die Frage, ob Exp7B in Erythrozyten nur Exportfunktionen ausführt oder aufgrund der kernlosen Natur reifer Erythrozyten auch export-unabhängige Aufgaben besitzt. Ein weiterer Aspekt dieser Studie war die mausgenetische Analyse organ-oder entwicklungsspezifischer Aufgaben der auf zellulärer Ebene nicht essenziellen membranintegrierten Nukleoporine POM121, gp210 und gp210L. Diese dienen möglicherweise der Verankerung und Biogenese vertebraler Kernporen in diversen Zelltypen höherer Eukaryoten. Die Deletion von gp210 oder gp210L führte zu vitalen, fertilen und phänotypisch unauffälligen Mäusen. Ob eine Maus auch gänzlich auf die Anwesenheit der gp210-Homologe verzichten kann, wird sich mit zukünftiger Deletion beider Gene klären. Dagegen konnte diese Studie zeigen, dass POM121 bereits während der Embryogenese essenzielle Funktionen ausübt und seine Deletion letale Konsequenzen vor dem zehnten Tag der Embryonalentwicklung hat.