Funktionelle Architektur des Synaptonemalen Komplexes

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Synaptonemale Komplexe (SCs) sind meiosespezifische Strukturen, die dem Karyoskelett zugeordnet werden können. Ihnen wird eine zentrale Rolle bei der Paarung der homologen Chromosomen, der Ausbildung der Chiasmata und der Segregation der Chromosomen zugeschrieben. Können SCs nicht ausgebildet werden, so hat dies bei Säugern dramatische Folgen für die Gametogenese, was kürzlich durch ein Mausmodell, bei dem SCP3 (ein Hauptstrukturprotein der SCs) nicht mehr exprimiert wird, gezeigt werden konnte. Männliche Tiere zeichnen sich durch Infertilität aus, in der Oogenese ist eine Anhäufung von Aneuploidie zu beobachten, was eine gesteigerte Embryonalsterblichkeit zur Folge hat. Wie die SCs aufgebaut und wie diese Strukturen mit den meiotischen Chromosomen verknüpft werden, ist bislang noch weitgehend ungeklärt. Deshalb möchten wir innerhalb des beantragten Projektes 1) die Polymerisationseigenschaften von SCP3 detailliert in vivo und in vitro analysieren; 2) Bindungspartner von SCP3 identifizieren und die verantwortlichen Bindungsdomänen charakterisieren; 3) immuncytochemisch und elektronenmikroskopisch "Knockout-Mäuse" analysieren, die einen fehlerhaften Aufbau der Axielelemente der SCs (d.h. der Strukturen, die von SCP3 gebildet werden) aufweisen; und schließlich möchten wir noch 4) eine kürzlich entwickelte Spermatogonienzelllinie nutzen, um ihre Eignung für Untersuchungen zur Dynamik von SCs unter Kulturbedingungen zu testen. Eine tiefere Kenntnis über die funktionelle Organisation der SCs würde unser Verständnis der meiotischen Mechanismen entscheidend voranbringen.