Le cancer du sein est une maladie hétérogène définie actuellement par plusieurs sous-types classés en fonction de leurs profils d'expression génique et reliés à différentes altérations moléculaires et options thérapeutiques. Les tumeurs luminales, exprimant le récepteur des oestrogènes alpha (ERa), sont traitées par des thérapies endocriniennes. Les tumeurs HER2+ bénéficient également de traitement par des médicaments ciblant ce récepteur. Cependant, les tumeurs de types basal-like, molecular apocrine et claudin-low, sont principalement traitées par chimiothérapie à défaut de cibles thérapeutiques. Les différents sous-types moléculaires du cancer du sein sont supposés provenir d'un blocage de la différenciation épithéliales mammaires à différents stades. Les tumeurs luminales, HER2+ et basal-like sont caractérisées par un phénotype épithélial, alors que les tumeurs claudin-low se distinguent par un phénotype mésenchymateux moins différencié. Jusqu'à présent, les facteurs de transcription qui dictent l'identité épithéliale des tumeurs mammaires et les mécanismes sous-jacents de la spécification des sous-types de cancer du sein restent imparfaitement compris. Dans cette étude, nous montrons que le facteur de transcription (FT) Grainyhead-like 2 (GRHL2) agit en tant que gardien et régulateur principale de phénotype épithélial des lignées cellulaires du cancer du sein. La surexpression de GRHL2 dans des cellules cancéreuses du sein claudin-low induit une transition mésenchymateuse à épithéliale en induisant directement l'expression de plusieurs FT épithéliaux, cofacteurs et microARNs et par interférence avec d'autres voies de signalisation. La surexpression de GRHL2 dans les cellules MDA-MB-231 a entraîné l'ouverture de la chromatine et l'activation transcriptionnelle des gènes cibles tels que les inhibiteurs de l’EMT OVOL1 et OVOL2, réprimés dans les cellules mésenchymateuses. De plus, nous avons identifié le marqueur de type basal-like VGLL1, un cofacteur des TEADs, en tant que nouveau cofacteur de GRHL2, qui médie une partie des effets de GRHL2 dans les cellules MDA-MB-468. L'axe GRHL2/VGLL1 oppose les effecteurs de la voie de signalisation Hippo YAP / TEADs, qui sont dérégulés dans de nombreux cancers, et inhibe l'activation de certains de leurs gènes cibles impliqués dans la progression tumorale et les métastases. Dans la deuxième partie de notre étude, nous avons identifié, par une analyse de corrélation génique dans plusieurs jeux de données transcriptomiques de tumeurs du sein, un cluster de gènes hautement corrélés et spécifiquement exprimés dans les tumeurs basal-like, incluant FOXC1, VGLL1, BCL11A, GABRP, SOX6/8/10 et ELF5. Nous avons montré que la surexpression de FOXC1 dans des cellules épithéliales et mésenchymateuses active des voies de signalisation et induit l’expression de gènes enrichis dans les tumeurs basal-like, y compris le marqueur de type basal-like C1orf106, quoique ces effets soient largement spécifiques du contexte cellulaire. D’un autre côté, nous avons montré que les FT luminaux ERa, FOXA1 et GATA3 répriment directement l'expression des marqueurs de type basal-like VGLL1 et GABRP dans les cellules luminales MCF7. Ces études permettent de mieux comprendre le rôle et les mécanismes de la régulation transcriptionnelle par GRHL2 et ont identifié de nouveaux gènes cibles de VGLL1 et de FOXC1 dans les cellules cancéreuses du sein. Étant donné que les sous-types de cancer du sein sont liés à des aberrations génétiques affectant de manière distincte les patrons d'expression des gènes, l’identification des réseaux de régulation transcriptionnels spécifiques à chaque sous-type et une meilleure compréhension de l'impact de leur dérégulation sur les phénotypes tumoraux peuvent conduire à la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques spécifiques à chaque sous-type. / Breast cancer is a heterogenous disease currently defined by several subtypes that have been identified based on gene expression profiling and are related to different molecular alterations and clinical outcomes. Luminal tumors, expressing estrogen receptor alpha (ERa), are treated with endocrine therapies. HER2-enriched tumors also benefit from treatment with drugs targeting this receptor. However, basal-like, molecular apocrine and claudin-low tumors, lacking the expression of specific molecular targets, are mainly treated by chemotherapy. Breast cancer molecular subtypes are thought to be originated from a block of mammary epithelial cell differentiation at different stages. Luminal, HER2-enriched and basal-like tumors are characterized by an epithelial phenotype, however claudin-low tumors are distinguished by a less differentiated mesenchymal phenotype. Until now, transcription factors that dictate the epithelial identity of breast tumors and that underlie breast cancer subtype specification have not been well characterized. Here, we show that the transcription factor (TF) Grainyhead-like 2 (GRHL2) is a gatekeeper and a master regulator of the epithelial phenotype of breast cancer cell lines. GRHL2 overexpression in claudin-low breast cancer cells induces mesenchymal to epithelial transition by directly upregulating the expression of several epithelial TFs, cofactors and microRNAs and by crosstalk with other signaling pathways. GRHL2 overexpression in MDA-MB-231 cells resulted in chromatin opening and transcriptional activation of direct target genes such as the EMT inhibitors OVOL1 and OVOL2, repressed in mesenchymal cells. In addition, we uncovered the basal-like marker VGLL1, a TEAD cofactor, as a novel cofactor of GRHL2, which mediates part of GRHL2 effects in MDA-MB-468 cells. The GRHL2/VGLL1 axis counteracts the downstream effectors of the Hippo signaling pathway YAP/TEADs, which are deregulated in many cancers, and inhibits the activation of some of their target genes implicated in tumor progression and metastasis. In the second part of our study, we identified by performing gene correlation analysis in large transcriptome datasets of breast tumors a cluster of highly correlated genes specifically expressed in basal-like tumors, comprising FOXC1, VGLL1, BCL11A, GABRP, SOX6/8/10 and ELF5. We showed that FOXC1 overexpression in both mesenchymal and epithelial cells upregulates basallike signaling pathways and markers such as the basal-like marker C1orf106, although with little overlap indicating context-dependent gene regulation. Conversely, we showed that luminal TFs ERa, FOXA1 and GATA3 directly repress the expression of basal-like markers VGLL1 and GABRP in MCF7 luminal cells. These studies help to better understand the role and the mechanisms of transcriptional regulation by the epithelial transcription factor GRHL2 and identified previously unknown targets of basallike transcription factor FOXC1 and cofactor VGLL1 in breast cancer cells. As breast cancer subtypes are linked to genetic defects differentially affecting gene expression patterns, the characterization of relevant subtype-specific transcriptional regulatory networks and better understanding of the impact of their deregulation on the tumor phenotype may lead to the discovery of new therapeutic strategies specific to each subtype.

Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems sind die häufigste Todesursache in Deutschland. Eine gestörte Funktion des Gefäßendothels spielt bei der Entstehung von Herz-Kreislauferkrankungen eine Schlüsselrolle. Das Risiko einer kardiovaskulären Erkrankung ist bei Diabetikern stark erhöht. Der Transkriptionsfaktor COUP-TFII spielt eine essentielle Rolle im Glukosemetabolismus. Gleichzeitig ist er für die Differenzierung von Endothelzellen von großer Bedeutung. Für die Differenzierung und Aufrechterhaltung des arteriellen und venösen Phänotyps von Endothelzellen sind dabei maßgeblich der NOTCH-Signalweg und insbesondere die Transkriptionsfaktoren HEY2 (arteriell) und COUP-TFII (venös) verantwortlich. Gesteigerte Glukosespiegel könnten somit Auswirkungen auf die Differenzierung von Endothelzellen haben und damit einen neuen Mechanismus für das erhöhte Risiko von Gefäßerkrankungen bei Diabetikern darstellen. Im Rahmen der Arbeit konnte die exklusive Expression von COUP-TFII im Zellkern von humanen venösen Endothelzellen nachgewiesen werden. Humane arterielle Endothelzellen zeigten keine Expression von COUP-TFII. Außerdem konnte im Rahmen der Arbeit erstmals die spezifische Expression von COUP-TFII in humanen Endothelzellen der Koronararterie nachgewiesen werden. Die Untersuchung der COUP-TFII Promotoraktivität konnte das Expressionsmuster von COUP-TFII bestätigen. Der Promotor zeigte sowohl in den venösen Endothelzellen der humanen Nabelschnur als auch in den humanen Endothelzellen der Koronararterie Aktivität. Die kurzzeitige Stimulation von venösen Endothelzellen mit Glukose führte zu einem starken Anstieg der COUP-TFII Expression. Eine Translokation von COUP-TFII aus dem Zellkern in das Zytoplasma konnte nicht nachgewiesen werden. Die Langzeitstimulation führte interessanterweise zu einer Verminderung der COUP-TFII Expression und zu einer Erhöhung der Expression von E-Selektin. In beiden Fällen zeigte sich keine Beeinträchtigung der Expression durch Insulin. Die durchgeführten Untersuchungen schließen eine Beteiligung des AKT-Signalweges an der Regulation aus. Es zeigte sich jedoch, dass humane venöse Endothelzellen als Insulin-sensitives Gewebe mit funktionsfähigem AKT-Signalweg einzustufen sind. Stimulationsversuche mit L-Glukose zeigten keine Regulation der COUP-TFII Expression. Eine osmotische Wirksamkeit der hohen Glukosekonzentration auf die Expression von COUP-TFII konnte somit ausgeschlossen werden. Die Deletionsanalyse des COUP-TFII Promotors konnte einen Glukose-sensitiven Bereich innerhalb des COUP-TFII Promotors identifizieren. Weiterhin konnte die Repression der Aktivität des COUP-TFII Promotors durch Hypoxie nachgewiesen werden. Eine der wichtigen Aufgaben von Endothelzellen ist die von der endothelialen NO-Synthase (eNOS) katalysierte Bildung von Stickstoffmonoxid (NO). NO hemmt die Expression des Adhäsionsmoleküls E-Selektin. Eine verringerte NO-Produktion hat die Ausbildung einer endothelialen Dysfunktion zur Folge. In dieser Arbeit konnte erstmals eine Erhöhung der eNOS Expression nach Verminderung der Expression von COUP-TFII in humanen venösen Endothelzellen gezeigt werden. Diese könnte die Ursache für die Verminderung der E-Selektin Expression nach Herabregulation von COUP-TFII sein. Durch die Anwendung einer Plattenkegel-Viskometer-Apparatur konnte gezeigt werden, dass die NO-Abgabe entscheidend von den Strömungsbedingungen und Scherkräften abhängig ist. Die Stimulation arterieller Endothelzellen mit laminarer oder oszillatorischer Schubspannung führte zu einer Erhöhung der NO-Abgabe. Turbulente Schubspannung zeigte dagegen keinen Einfluss auf die NO-Abgabe. Durch Überexpression von COUP-TFII in Kombination mit laminarer Schubspannung wurde die NO-Abgabe weiter gesteigert. Die gezeigte direkte Regulation der HEY2 und COUP-TFII Promotoraktivität durch geänderte Strömungsbedingungen spielt in diesem Prozess möglicherweise eine bedeutende Rolle. Die beschriebene Regulation von COUP-TFII durch Glukose in Endothelzellen könnte eine neue Erklärung für die gesteigerte Rate an Gefäßerkrankungen von Typ2-Diabetikern darstellen. Bei der Regulation der endothelialen NO-Synthase und E-Selektin durch COUP-TFII handelt es sich möglicherweise um einen neuen, anti-adhäsiven Feedback-Mechanismus, der zur Verringerung der Leukozyten-Adhäsion an Endothelzellen und damit zur Gefäßprotektion beitragen könnte. Die differentielle Expression der arteriellen Markergene HEY2 und CD44 konnte in humanen venösen und arteriellen Endothelzellen gezeigt werden. Die Untersuchung der Expression von FOXC1 legt nahe, dass es sich bei diesem Transkriptionsfaktor ebenfalls um ein in Endothelzellen arteriovenös differentiell exprimiertes Gen handelt. Die differentielle Exprimierung von HEY2 in Endothelzellen konnte auf transkriptioneller Ebene zusätzlich durch ein HEY2 Promotor Funktionsassay gezeigt werden. Die Überexpression der NOTCH1 intrazellulären Domäne führte zur Induktion der endogenen Expression der NOTCH-Zielgene HEY1 und HEY2 in HEK 293T Zellen. In dem Zelltyp durchgeführte Reportergenassays zeigten ebenfalls eine deutliche Aktivierung des HEY2 Promotors durch die Überexpression der NOTCH1 intrazellulären Domäne. Durch eine Deletionsanalyse konnte der Bereich, der für die Aktivierung verantwortlichen DNA-Sequenz-Motive stark eingegrenzt werden. Weiterhin konnte die Induktion des HEY2 Promotors durch VEGF und seine Repression durch einen γ-Sekretase Inhibitor nachgewiesen werden. Die Überexpression der NOTCH1 intrazellulären Domäne führte zur Verringerung der mRNA- und Protein-Expression von COUP-TFII in HEK 293T Zellen. Dieses Ergebnis konnte zusätzlich durch ein COUP-TFII Promotor Aktivitätsassay nach Überexpression des NOTCH-Zielgens HEY2 gezeigt werden. Die Deletionsanalyse des COUP-TFII Promotors lässt eine direkte Inhibition von COUP-TFII durch HEY2 vermuten. Die Überexpression von COUP-TFII führte zu einer starken Induktion der COUP-TFII mRNA- und Protein-Expression, jedoch weder in HEK 293T Zellen noch in Endothelzellen zu einer Änderung der HEY2 Promotoraktivität. Die Überexpression von FOXC1 und FOXC2 bewirkte eine Inhibition der HEY2 Promotoraktivität in HEK 293T Zellen. Die in der Arbeit gezeigte hohe Expression von FOXC1 in venösen Endothelzellen könnte somit in Kombination mit COUP-TFII für die komplette Repression der Aktivität des HEY2 Promotors in venösen Endothelzellen verantwortlich sein. Die durchgeführte Deletionsanalyse des HEY2 Promotors legt eine direkte Bindung von FOXC1 und FOXC2 an den HEY2 Promotor nahe. Die erzielten Ergebnisse dieser Arbeit sprechen im Kontext mit der Literatur für eine zelltypspezifische Regulierung/Aktivierung des NOTCH-Signalweges und lassen folgendes Modell zur Differenzierung des venösen oder arteriellen endothelialen Phänotyps vermuten: Die Determinierung des Phänotyps wird entschieden durch das Gleichgewicht der Expression der Interaktionspartner des NOTCH-Signalweges. Der VEGF Co-Rezeptor NRP1 und der VEGFR2 sind die entscheidenden Aktivatoren des NOTCH-Signalweges. Die Balance der Bindung des Repressors COUP-TFII an den NRP1 und VEGFR2 Promotor sowie des Aktivatorkomplexes NICD/RBP-JК an den NRP1 Promotor sind damit entscheidend für die Aktivität des NOTCH-Signalweges. NRP1 bindet VEGF und steigert gleichzeitig dessen Bindung an den VEGFR2. Dies führt zur Induktion von DLL4. Die Bindung von DLL4 an die NOTCH1/4 Rezeptoren führt zur Abspaltung der NOTCH intrazellulären Domäne (NICD) des Rezeptors. Die NICD wandert in den Zellkern und aktiviert dort zusammen im Komplex mit dem Transkriptionsfaktor RBP-JК die Gene HEY1, HEY2 und NRP1. Die Transkriptionsfaktoren HEY1 und HEY2 reprimieren über einen Feedback-Mechanismus direkt die Aktivität des COUP-TFII Promotors.

Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems sind die häufigste Todesursache in Deutschland. Eine gestörte Funktion des Gefäßendothels spielt bei der Entstehung von Herz-Kreislauferkrankungen eine Schlüsselrolle. Das Risiko einer kardiovaskulären Erkrankung ist bei Diabetikern stark erhöht. Der Transkriptionsfaktor COUP-TFII spielt eine essentielle Rolle im Glukosemetabolismus. Gleichzeitig ist er für die Differenzierung von Endothelzellen von großer Bedeutung. Für die Differenzierung und Aufrechterhaltung des arteriellen und venösen Phänotyps von Endothelzellen sind dabei maßgeblich der NOTCH-Signalweg und insbesondere die Transkriptionsfaktoren HEY2 (arteriell) und COUP-TFII (venös) verantwortlich. Gesteigerte Glukosespiegel könnten somit Auswirkungen auf die Differenzierung von Endothelzellen haben und damit einen neuen Mechanismus für das erhöhte Risiko von Gefäßerkrankungen bei Diabetikern darstellen. Im Rahmen der Arbeit konnte die exklusive Expression von COUP-TFII im Zellkern von humanen venösen Endothelzellen nachgewiesen werden. Humane arterielle Endothelzellen zeigten keine Expression von COUP-TFII. Außerdem konnte im Rahmen der Arbeit erstmals die spezifische Expression von COUP-TFII in humanen Endothelzellen der Koronararterie nachgewiesen werden. Die Untersuchung der COUP-TFII Promotoraktivität konnte das Expressionsmuster von COUP-TFII bestätigen. Der Promotor zeigte sowohl in den venösen Endothelzellen der humanen Nabelschnur als auch in den humanen Endothelzellen der Koronararterie Aktivität. Die kurzzeitige Stimulation von venösen Endothelzellen mit Glukose führte zu einem starken Anstieg der COUP-TFII Expression. Eine Translokation von COUP-TFII aus dem Zellkern in das Zytoplasma konnte nicht nachgewiesen werden. Die Langzeitstimulation führte interessanterweise zu einer Verminderung der COUP-TFII Expression und zu einer Erhöhung der Expression von E-Selektin. In beiden Fällen zeigte sich keine Beeinträchtigung der Expression durch Insulin. Die durchgeführten Untersuchungen schließen eine Beteiligung des AKT-Signalweges an der Regulation aus. Es zeigte sich jedoch, dass humane venöse Endothelzellen als Insulin-sensitives Gewebe mit funktionsfähigem AKT-Signalweg einzustufen sind. Stimulationsversuche mit L-Glukose zeigten keine Regulation der COUP-TFII Expression. Eine osmotische Wirksamkeit der hohen Glukosekonzentration auf die Expression von COUP-TFII konnte somit ausgeschlossen werden. Die Deletionsanalyse des COUP-TFII Promotors konnte einen Glukose-sensitiven Bereich innerhalb des COUP-TFII Promotors identifizieren. Weiterhin konnte die Repression der Aktivität des COUP-TFII Promotors durch Hypoxie nachgewiesen werden. Eine der wichtigen Aufgaben von Endothelzellen ist die von der endothelialen NO-Synthase (eNOS) katalysierte Bildung von Stickstoffmonoxid (NO). NO hemmt die Expression des Adhäsionsmoleküls E-Selektin. Eine verringerte NO-Produktion hat die Ausbildung einer endothelialen Dysfunktion zur Folge. In dieser Arbeit konnte erstmals eine Erhöhung der eNOS Expression nach Verminderung der Expression von COUP-TFII in humanen venösen Endothelzellen gezeigt werden. Diese könnte die Ursache für die Verminderung der E-Selektin Expression nach Herabregulation von COUP-TFII sein. Durch die Anwendung einer Plattenkegel-Viskometer-Apparatur konnte gezeigt werden, dass die NO-Abgabe entscheidend von den Strömungsbedingungen und Scherkräften abhängig ist. Die Stimulation arterieller Endothelzellen mit laminarer oder oszillatorischer Schubspannung führte zu einer Erhöhung der NO-Abgabe. Turbulente Schubspannung zeigte dagegen keinen Einfluss auf die NO-Abgabe. Durch Überexpression von COUP-TFII in Kombination mit laminarer Schubspannung wurde die NO-Abgabe weiter gesteigert. Die gezeigte direkte Regulation der HEY2 und COUP-TFII Promotoraktivität durch geänderte Strömungsbedingungen spielt in diesem Prozess möglicherweise eine bedeutende Rolle. Die beschriebene Regulation von COUP-TFII durch Glukose in Endothelzellen könnte eine neue Erklärung für die gesteigerte Rate an Gefäßerkrankungen von Typ2-Diabetikern darstellen. Bei der Regulation der endothelialen NO-Synthase und E-Selektin durch COUP-TFII handelt es sich möglicherweise um einen neuen, anti-adhäsiven Feedback-Mechanismus, der zur Verringerung der Leukozyten-Adhäsion an Endothelzellen und damit zur Gefäßprotektion beitragen könnte. Die differentielle Expression der arteriellen Markergene HEY2 und CD44 konnte in humanen venösen und arteriellen Endothelzellen gezeigt werden. Die Untersuchung der Expression von FOXC1 legt nahe, dass es sich bei diesem Transkriptionsfaktor ebenfalls um ein in Endothelzellen arteriovenös differentiell exprimiertes Gen handelt. Die differentielle Exprimierung von HEY2 in Endothelzellen konnte auf transkriptioneller Ebene zusätzlich durch ein HEY2 Promotor Funktionsassay gezeigt werden. Die Überexpression der NOTCH1 intrazellulären Domäne führte zur Induktion der endogenen Expression der NOTCH-Zielgene HEY1 und HEY2 in HEK 293T Zellen. In dem Zelltyp durchgeführte Reportergenassays zeigten ebenfalls eine deutliche Aktivierung des HEY2 Promotors durch die Überexpression der NOTCH1 intrazellulären Domäne. Durch eine Deletionsanalyse konnte der Bereich, der für die Aktivierung verantwortlichen DNA-Sequenz-Motive stark eingegrenzt werden. Weiterhin konnte die Induktion des HEY2 Promotors durch VEGF und seine Repression durch einen γ-Sekretase Inhibitor nachgewiesen werden. Die Überexpression der NOTCH1 intrazellulären Domäne führte zur Verringerung der mRNA- und Protein-Expression von COUP-TFII in HEK 293T Zellen. Dieses Ergebnis konnte zusätzlich durch ein COUP-TFII Promotor Aktivitätsassay nach Überexpression des NOTCH-Zielgens HEY2 gezeigt werden. Die Deletionsanalyse des COUP-TFII Promotors lässt eine direkte Inhibition von COUP-TFII durch HEY2 vermuten. Die Überexpression von COUP-TFII führte zu einer starken Induktion der COUP-TFII mRNA- und Protein-Expression, jedoch weder in HEK 293T Zellen noch in Endothelzellen zu einer Änderung der HEY2 Promotoraktivität. Die Überexpression von FOXC1 und FOXC2 bewirkte eine Inhibition der HEY2 Promotoraktivität in HEK 293T Zellen. Die in der Arbeit gezeigte hohe Expression von FOXC1 in venösen Endothelzellen könnte somit in Kombination mit COUP-TFII für die komplette Repression der Aktivität des HEY2 Promotors in venösen Endothelzellen verantwortlich sein. Die durchgeführte Deletionsanalyse des HEY2 Promotors legt eine direkte Bindung von FOXC1 und FOXC2 an den HEY2 Promotor nahe. Die erzielten Ergebnisse dieser Arbeit sprechen im Kontext mit der Literatur für eine zelltypspezifische Regulierung/Aktivierung des NOTCH-Signalweges und lassen folgendes Modell zur Differenzierung des venösen oder arteriellen endothelialen Phänotyps vermuten: Die Determinierung des Phänotyps wird entschieden durch das Gleichgewicht der Expression der Interaktionspartner des NOTCH-Signalweges. Der VEGF Co-Rezeptor NRP1 und der VEGFR2 sind die entscheidenden Aktivatoren des NOTCH-Signalweges. Die Balance der Bindung des Repressors COUP-TFII an den NRP1 und VEGFR2 Promotor sowie des Aktivatorkomplexes NICD/RBP-JК an den NRP1 Promotor sind damit entscheidend für die Aktivität des NOTCH-Signalweges. NRP1 bindet VEGF und steigert gleichzeitig dessen Bindung an den VEGFR2. Dies führt zur Induktion von DLL4. Die Bindung von DLL4 an die NOTCH1/4 Rezeptoren führt zur Abspaltung der NOTCH intrazellulären Domäne (NICD) des Rezeptors. Die NICD wandert in den Zellkern und aktiviert dort zusammen im Komplex mit dem Transkriptionsfaktor RBP-JК die Gene HEY1, HEY2 und NRP1. Die Transkriptionsfaktoren HEY1 und HEY2 reprimieren über einen Feedback-Mechanismus direkt die Aktivität des COUP-TFII Promotors.

Multipotent haematopoietic stem cells (HSCs) supply the organism with mature blood cells of all lineages throughout adult life. These cells first originate in the dorsal aorta (DA) of the vertebrate embryo, and a multitude of signalling pathways regulate their specification in the embryo. The emergence of HSCs is dependent on appropriate arterial specification and vessel maturation, processes which are heavily dependent on Notch signalling. This arterial involvement of Notch obscures its later roles in HSC specification. The Notch ligand dll4 is crucially involved in arterial development in the mammalian embryo, while zebrafish embryos deficient for dll4 activity only exhibit minor arterial defects at the time of HSC emergence. Here, the zebrafish model has been exploited to reveal the first specific evidence for a role of dll4 in HSC specification. Dll4 is required for the expression of runx1, a transcription factor (TF) required for HSC specification, prior to any observed effects on vascular development. HSCs and all their derivatives are depleted in dll4 morphants. To disentangle the genetic requlatory cascade downstream of dll4 and upstream of runx1, RNA-seq was employed to discover downstream effectors of this signalling. Expression and functional screening of best candidate genes revealed seven genes with novel roles in HSC development. Foxc1b is a dll4 target predominantly mirroring the dll4 phenotype, and is thus likely to be the downstream effector of dll4, upstream of runx1. Interestingly, foxc1b also has a later dll4-independent role in HSC development, remarkably similar to that of cmyb. Taken together I show here for the first time a requirement of dll4 upstream of runx1 in HSC specification, mediated by foxc1b, followed by a later dll4-independent phase in HSC development.

<p>This dissertation explains why behavioral genetic research can be better informed by using characteristics in the human iris as biomarkers for personality, and is divided into five parts. Part I gives an introduction to the classical twin method and an overview of the findings that have led most developmental researchers to recognize that the normal variation of personality depends on a complex interplay between genetic and environmental factors. Part II highlights empirical findings that during the last twenty years have gradually moved genetic and environmental theory and research to evolve toward one another, and also presents the theory of genetics and experience that currently is used to explain how the interplay between genes and the environment works. Part III explains why, from a developmental perspective, it is of interest to identify candidate genes for personality, and gives a brief overview of genes that have been associated with personality. Problems associated with genetic research on the molecular level and how these apply to personality are also highlighted. Part IV examines molecular research on the iris and the brain, which suggests that genes expressed in the iris could be associated with personality, and explains how the use of iris characteristics can increase power to test candidate genes for personality by taking advantage of the self-organizing properties of the nervous system. The empirical foundation for the questions posed in this dissertation and also the empirical results are presented here. Part V discusses the associations found between iris characteristics and personality, and exemplifies how iris characteristics can be used within the theoretical frameworks presented in parts I, II, III and IV. In other words, Part V explains how iris characteristics – in addition to identify as well as test candidate genes for personality – can be used to investigate how people’s experiences in themselves are influenced by genetic factors.</p>

This dissertation explains why behavioral genetic research can be better informed by using characteristics in the human iris as biomarkers for personality, and is divided into five parts. Part I gives an introduction to the classical twin method and an overview of the findings that have led most developmental researchers to recognize that the normal variation of personality depends on a complex interplay between genetic and environmental factors. Part II highlights empirical findings that during the last twenty years have gradually moved genetic and environmental theory and research to evolve toward one another, and also presents the theory of genetics and experience that currently is used to explain how the interplay between genes and the environment works. Part III explains why, from a developmental perspective, it is of interest to identify candidate genes for personality, and gives a brief overview of genes that have been associated with personality. Problems associated with genetic research on the molecular level and how these apply to personality are also highlighted. Part IV examines molecular research on the iris and the brain, which suggests that genes expressed in the iris could be associated with personality, and explains how the use of iris characteristics can increase power to test candidate genes for personality by taking advantage of the self-organizing properties of the nervous system. The empirical foundation for the questions posed in this dissertation and also the empirical results are presented here. Part V discusses the associations found between iris characteristics and personality, and exemplifies how iris characteristics can be used within the theoretical frameworks presented in parts I, II, III and IV. In other words, Part V explains how iris characteristics – in addition to identify as well as test candidate genes for personality – can be used to investigate how people’s experiences in themselves are influenced by genetic factors.