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Viele aktuelle Studien befassen sich mit den molekularen Mechanismen der Reprogrammierung von ausdifferenzierten Zellen hin zu induzierten pluripotenten Stammzellen. Eomes spielt während der embryonalen Differenzierung eine unverzichtbare Rolle insbesondere während der Ausbildung des Primitivstreifens und der folgenden Differenzierung des Meso- und Endoderms. Ein Primitivstreifenähnliches Stadium wurde auch bereits während der Reprogrammierung beschrieben. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob Eomes somit nicht nur für die Differenzierung sondern ebenso für die Reprogrammierung eine Schlüsselfunktion darstellt und somit ein solches Primitivstreifenähnliches Stadium wirklich existiert. Zur Klärung dieser Frage wurde eine durch Tamoxifen induzierbare Eomes-Knockout Zelllinie verwendet. Die Eomes-Expression kann hier anhand eines korrelierenden GFP Signals verfolgt werden. Eomes wurde zu verschiedenen Zeitpunkten der lentiviralen Dreifaktor-Reprogrammierung ausgeknockt um die Effekte eines Eomes-Verlustes auf das Reprogrammierungsergebnis zu prüfen. Der Nachweis von Eomes während der Reprogrammierung konnte mit diesem System nicht erbracht werden. Ein Eomes-GFP-Signal war weder unter dem Fluoreszenzmikroskop noch in der FACS-Analyse (fluorescence activated cell sorting) nachweisbar. Die Reprogrammierung einer für Eomes Wildtyp-Zellinie zeigte in der qPCR auf mRNA Ebene einen Eomes-Peak an Tag 12 der Reprogrammierung sowie einen weiteren Anstieg ab Tag 16 der Reprogrammierung, der morphologisch mit bereits ausdifferenzierenden Zellen an den schon entstandenen induzierten pluripotenten Stammzellkolonien korreliert. Die folgenden Knockoutexperimente ergaben, dass eine Reprogrammierung ohne Eomes ohne Einschränkungen möglich ist. Hierbei spielte es keine Rolle, ob Eomes von Beginn an, zum erwarteten Wirkungszeitpunkt während der MET oder zu einem späten Reprogrammierungszeitpunkt ausgeknockt wurde. Alle drei Gruppen bildeten induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs), die sowohl auf morphologischer, als auch auf molekulargenetischer Ebene keine Unterschiede zu den nicht mit Tamoxifen behandelten Kontrollen aufwiesen. Damit ermöglicht diese Arbeit zwei Aussagen: 1) Die Expressionslevels von Eomes während der Reprogrammierung sind insgesamt sehr niedrig. Während der Reprogrammierung ist Eomes in Wildtyp Maus embryonalen Fibroblasten zumindest auf dem RNA Level in geringem Ausmaß nachweisbar. 2) Im Gegensatz zur Differenzierung ist Eomes während der Reprogrammierung nicht erforderlich. Ein funktionelles primitivstreifenähnliches mesendodermales Stadium auf Proteinebene während der Reprogrammierung ist somit fraglich.

Cell replacement therapies aim at reestablishment of neuronal circuits after brain injury, stroke or neurodegeneration. Recently, direct reprogramming of resident glial cells into the affected neuronal subtypes has become a feasible and promising option for central nervous system regeneration. Direct reprogramming relies on the implementation of a new transcriptional program defining the desired neuronal identity in fully differentiated glial cells implying the more or less complete down-regulation of the program for the former identity of the glial cell. Despite the enormous progress achieved in this regard with highly efficient in vivo reprogramming after injury, a number of hurdles still need to be resolved. One way to further improve direct neuronal reprogramming is to understand the molecular hurdles which we discuss with the focus on chromatin states of the starting versus the reprogrammed cells.