Die Histon-Methyltransferase Dot1L spielt eine Rolle in der postembryonalen Entwicklung von Xenopus tropicalis

Histon-Methylierungen wurden als wichtig für verschiedene zelluläre Prozesse angesehen. Besonderes Interesse gilt der Methylierung von Histon H3K79, die von einer evolutionär konservierten Methyltransferase, dem Disruptor der telomerischen Silencing (Dot1)-ähnlichen (Dot1L), katalysiert wird. Um die Rolle von Dot1L während der Vertebratenentwicklung zu untersuchen, haben wir eine Dot1L-spezifische Transkriptionsaktivator-ähnliche Effektornuklease (TALEN) entwickelt, um endogenes Dot1L in Xenopus tropicalis, einer diploiden Spezies, die eng mit dem bekannten Entwicklungsmodell Xenopus laevis, einem pseudotetraploiden Amphibium, verwandt ist, herunterzuregulieren. Wir zeigen, dass die TALEN extrem effizient bei der Mutation von Dot1L war, als sie in befruchteten Eiern exprimiert wurde, und im Wesentlichen Dot1L-knockout Embryonen mit wenig H3K79-Methylierung erzeugte. Wichtig ist, dass wir beobachteten, dass das Dot1L-Downregulieren keine offensichtlichen Auswirkungen auf die Embryogenese hatte, da normal ernährte Kaulquappen gebildet wurden, was mit dem Fehlen der maternalen Dot1L-Expression übereinstimmt. Andererseits verlangsamte das Dot1L-Downregulieren das Wachstum der Kaulquappen erheblich und führte vor der Metamorphose zur Kaulquappenletalität. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Dot1L und H3K79-Methylierung eine wichtige Rolle für das Wachstum und die Entwicklung von Kaulquappen vor der Metamorphose zu einem Frosch spielen. Unsere Ergebnisse zeigen zudem interessante Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen der Entwicklung von Xenopus und Mäusen und deuten auf die Existenz von zwei getrennten Phasen der Vertebratenentwicklung hin, die unterschiedliche Anforderungen an epigenetische Modifikationen haben.