2. Material und Methoden - ArchiMeD

5. Zusammenfassung
ZUSAMMENFASSUNG
Die Skelettentwicklung wird von zahlreichen genetischen Faktoren gesteuert, die bei
Fehlfunktion Ursache unterschiedlichster Erkrankungen des Knorpel-/Knochengewebes sein
können. Die Untersuchung von bekannten Kandidatengenen (FGFR3) sowie der Versuch der
Identifizierung und Charakterisierung neuer Kandidatengene, ist Inhalt der vorliegenden
Arbeit.
Das humane FGFR3-Gen stellt ein bekanntes Kandidatengen dar, das bei Veränderungen zu
einem Spektrum an Erkrankungen führt, das nicht lebensfähige Skelettentwicklungsstörungen,
schwere und leichte dysproportionierte Kleinwuchsformen, nicht-syndromatische Kranio-
synostosen sowie Tumorerkrankungen umfasst. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnte
die vollständige genomische Struktur des FGFR3-Gens aufgeklärt wurde. Hierdurch konnte
ein Set von Primern generiert werden, mit dem die genomische Mutationsanalyse des
kompletten FGFR3-Gens bei Patienten ohne Veränderungen in den bekannten Mutations-„hot
spots“ möglich war. Die Anwendung dieser umfassenden FGFR3-Diagnostik erbrachte den
ersten Nachweis einer HCH-Mutation bei einer Patientin mit Hypochondroplasie (HCH) in
der extrazellulären Domäne des FGFR3-Gens. Durch Computer-simulierte Strukturanalyse
konnte gezeigt werden, dass die Sekundär- bzw. Tertiärstruktur dieses FGF-Rezeptors durch
die Mutation mit großer Wahrscheinlichkeit nicht krankheitsverursachend verändert wird. Die
Mutation betrifft jedoch eine mögliche funktionell wichtige N-Glykosylierungsstelle des
Rezeptors, was den phänotypischen Effekt der Mutation erklären könnte.
In der vorliegenden Arbeit wurde außerdem das Expressionsmuster der zwei bekannten
Spleißvarianten (IIIb und IIIc) des Ffgfr3-Gens zum ersten Mal detailliert untersucht. Anhand
von Mausschnitten unterschiedlicher Entwicklungsstadien konnte nachgewiesen werden, dass
die IIIc-Variante bei der Maus in erster Linie in Knorpel-/Knochengewebe exprimiert wird,
während sich die IIIb-Variante ausschließlich auf epitheliale Strukturen beschränkt. Dieses
Ergebnis war im Hinblick auf den Nachweis der Überexpression der FGFR3-IIIb-Variante in
epithelialen Tumoren (Cervix- und Blasenkarzinom) und der Identifizierung spezifischer
FGFR3 Mutationen in diesen Tumoren von besonderem Interesse.
Zur Evaluierung systematischer Ansätze zur Isolation neuer knorpelspezifischer Gene wurden
in einer ersten umfassenden Serie - ausgehend von einer humanen fetalen Chondrozyten-
cDNA-Bank - die Möglichkeiten eines Knorpel-/Knochen-EST-Projekts untersucht und
141