Die Identifizierung molekularer Mechanismen, die während der in vitro Differenzierung pluripotenter Stammzellen das hämatopoetische Zellschicksal regulieren, ist Voraussetzung für eine gerichtete und effiziente Generierung hämatopoetischer Stammzellen (HSZ) und deren künftigen Einsatz im Rahmen der somatischen Gen- und Zelltherapie. In vitro können bisher HSZ mit Langzeit-Repopulationspotenzial nur dann generiert werden, wenn der Homöodomäne Transkriptionsfaktor (TF) HOXB4 während der Differenzierung von embryonalen Stammzellen (ESZ) der Maus, ektop exprimiert wird. Die „Zielzelle“, in der HOXB4 seine Hämatopoese-fördernde Wirkung während der Differenzierung entfaltet und die zugrunde liegenden Mechanismen seiner Aktivität in dieser Zelle sind bisher unbekannt. Um dieser Frage nachzugehen, wurde HOXB4 konstitutiv oder als Tamoxifen-induzierbares Fusionsprotein mit der hormonbindenden Domäne des Östrogenrezeptors (ERT2) retroviral in verschiedenen Maus ESZ-Linien exprimiert, um dessen Einfluss auf die Schicksalsentscheidungen während der hämatopoetischen Differenzierung zu untersuchen. Um die Wirkung von HOXB4 auf wesentliche „Eckpunkte“ der Entwicklung von definitiven HSZ (dHSZ) im Embryo untersuchen zu können, wurden geeignete Reporter- und knock-out ESZ eingesetzt. Die Spezifikation des Mesoderms wurde mit Hilfe einer BrachyuryGFP/+ ESZ-Linie über die Expression des TF Brachyury (Bry) analysiert. Die Expression und der Anteil von Bry+ mesodermalen Zellen, wurde durch die ektope Expression von HOXB4 nicht beeinflusst. Auch am zeitlich nächsten definierten "Meilenstein" der hämatopoetischen Entwicklung, dem bipotenten Hämangioblasten (Blast-Colony Forming Cell, Bl-CFC), der sich weiter zu strukturellem oder hämogenem Endothel spezifizieren kann, führte HOXB4 zu keiner wesentlichen Änderung der Blastenkolonie-Zahlen. Allerdings vermittelte der TF eine sehr starke Zunahme von hämogenen Endothelzellen (HE) in den Blastenkolonien. Dieses nur transient vorkommende Endothel wandelt sich über den Prozess der Endothelial-to-Hematopoietic Transition (EHT) in dHSZ um. Für diesen Vorgang ist der TF Runx1 (AML1) essentiell. Durch den Einsatz einer Runx1 knock-out ESZ-Linie, die eine Doxyzyklin-induzierbare Runx1 Kodierungssequenz im Genom integriert hat (iRunx1(-/-)), konnte der Einfluss von HOXB4 auf die Entwicklung des HEs detailliert untersucht werden, da ohne Runx1 keine EHT zu dHSZ stattfindet. Ektop exprimiertes HOXB4 führte zu einer über 30-fachen Steigerung der Zahl an Endothel-Kolonien, die immunphänotypisch und funktionell als HE definiert werden konnten. Zur genaueren Untersuchung des Prozesses der EHT wurde eine ESZ-Linie verwendet, die heterozygot Venus als Reportergen unter der Kontrolle des proximalen P2 Promotors von Runx1 exprimiert (Runx1Venus/+). HOXB4 induzierte zwar nicht die initiale basale Expression von Runx1, forcierte aber in einem Teil der HE-Zellen eine Steigerung der Runx1 Expression über einen kritischen Schwellenwert, der für die Transition des hämogenen Endothels zu dHSZ notwendig war. Zusammenfassend lassen die Ergebnisse den Schluss zu, dass die ektope Expression von HOXB4 in differenzierenden pluripotenten Stammzellen der Maus zu allererst in Hämangioblasten als „molekularer Schalter“ wirkt, indem es die hämatopoetische Spezifikation forciert. Die darauffolgende Steigerung der Expression von Runx1 und dessen synergistisches Zusammenspiel mit HOXB4 führen letztendlich zu einer verstärkten Entstehung und Ausreifung von dHSZ. Falls die Ergebnisse dieser Arbeit auf pluripotente Stammzellen des Menschen übertragbar sind, könnten sie eventuell zur künftigen Entwicklung von transplantierbaren, patientenspezifischen HSZ aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSZ) wesentlich beitragen.