10. Stammzellen, terminale Differenzierung und differentielle GenaktivitätThomas Schmitt-John

StammzellenEmbryonale Stammzellen und Klonenterminale DifferenzierungDifferentielle Gene-Expression

Was sind Stammzellen ?

Stammzelle (teilungsfähig)

spezialisierte Zelle(nicht teilungsfähig)

Differenzierung

Embryonale Stammzellen(ES-Zellen) humane ES-Zellen (hES)

Primordiale Keimzellen (PG-Zellen)

Adulte Stammzellen

Menschliche Entwicklung und Stammzellen

Klonen und die Gewinnung von embryonalen Stammzellen

Vision des therapeutischen Klonens

Differenzierung in Kultur

Zelltransplantation

Patient(vom Patienten)

Ineffizienz des Kerntransfers(nur 1-2 % Erfolgsrate) wegenProblemen der Reprogrammierung

( z.B. Prägung, Telomere)

Teilungsrate der etablierten Linien in Kultur nur selten ausreichend

Differenzierung in Kultur schwierig und unvollständig

Klinische Komplikationen noch nicht absehbar(z.B. Transplantatabstoßung)

“Gene Targeting“ und Embryonale Stammzellen

Reprogrammierung Differenzierung

spezialisierte Zelle(nicht teilungsfähig)

Stammzelle (teilungsfähig)

Sporulation von Bacillus Subtilis

Induktion

Differenzierung

Stammzellen

Totipotente Blastomere

pluripotente embryonale Stammzelle

nicht teilungsfähigeenddifferenzierte Zellen

Hämatopoetische Stammzellen

Neuralleistenzelle

SCF

SCF

SCF

SCF

SCF

GMCSF

GCSF

CSFIL3

EP

IL3

SCFEktodermzelle

ES-Zelle

Blasomere

Dermatom

Myototom

Sklerotom

Myogene Faktoren (Myf) sind bHLH Transkriptionsfaktoren

Myf 5

MyoD

Myogenin MRF4 MyHC u.a.muskelspezifischeGene

Zelldifferenzierung am Beispiel der Augenlinse

Zell-spezifisches Genexpressionsmuster (Transkriptom)

Zell-spezifisches Proteinmuster (Proteom)

Differenzierung

Stammzellen

Blastomerepluripotente ES-zelle

nicht teilungsfähigeenddifferenzierte Zellen

Muskelfaserzelle LinsenfaserzelleErythrozyt

Zell- bzw. Gewebs-spezifisches Proteinmuster

Augenlinse Muskel Blut