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Institut für Entwicklungsgenetik - Helmholtz Zentrum München

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<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Entwicklungsgenetik</strong><br />

<strong>Institut</strong>e of Developmental Genetics<br />

Neuherberg<br />

(Direktor / Director: Prof. Dr. Wolfgang Wurst)<br />

Die <strong>Institut</strong>e<br />

Im <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Entwicklungsgenetik</strong> werden<br />

in fünf unterschiedlichen neurobiologischorientierten<br />

Forschungsbereichen (Molekulare<br />

Neurogenetik, molekulare Augenentwicklung,<br />

Neurogenetik des Zebrafisches,<br />

Somitenentwicklung, neuronale Migration<br />

und adulte Neurogenese) spezifisch die<br />

nachstehenden Ziele verfolgt: 1) die Identifizierung<br />

und Charakterisierung molekularer<br />

Netzwerke, die die neuronale Musterbildung,<br />

die Differenzierung und Entwicklung<br />

des Mittel- und Hinterhirns steuern, 2) die<br />

Entschlüsselung molekularer Mechanismen<br />

und Signalwege, die zu neurodegenerativen<br />

(Morbus Parkinson, Augenerkrankungen)<br />

und psychiatrischen (Depression, Angststörungen)<br />

Erkrankungen führen, und 3) die<br />

Mutagenese des kompletten Mausgenoms<br />

mittels konditionaler gene trapping und<br />

gene targeting Strategien, sowie mittels<br />

RNA Interferenz.<br />

Schwerpunkt der Forschung bildet die<br />

Etablierung von Tiermodellen <strong>für</strong> humane<br />

Erkrankungen. Nach Inaktivierung oder<br />

Überexpression bestimmter Kandidatengene<br />

werden am Tiermodell pathophysiologische<br />

Veränderungen untersucht. Die phänotypischen<br />

Veränderungen der Mutanten<br />

werden durch neuropathologische, immunohistochemische,<br />

neuroendokrinologische<br />

und verhaltensbiologische Analysen bestimmt.<br />

Parallel zur Weiterentwicklung<br />

molekulargenetischer Techniken werden<br />

bioinformatische Ansätze integriert, um das<br />

Genom in silico zu analysieren, neue Gene<br />

zu identifizieren, zu annotieren und deren<br />

Funktionen sowie genetische Interaktionen<br />

vorherzusagen, die anschließend im Tiermodell<br />

experimentell verifiziert werden. Für<br />

Erkrankungen wie Lisenzepalie, Depression,<br />

T<br />

he <strong>Institut</strong>e of Developmental<br />

Genetics focuses on five different<br />

areas of neurobiological research<br />

(molecular neurogenetics, molecular eye<br />

development, zebrafish neurogenetics,<br />

somite development, neuronal migration,<br />

and adult neurogenesis) with three primary<br />

research goals: i) the dissection of the<br />

molecular genetic networks that underlie<br />

pattern formation, specification, differentiation,<br />

and proliferation of mid- and<br />

hindbrain neurons, ii) the decoding of<br />

molecular mechanisms and pathways that<br />

lead to neurodegenerative (Morbus<br />

Parkinson, eye disorders) and psychiatric<br />

(depression, anxiety) diseases, and iii) the<br />

mutagenesis of the complete mouse<br />

genome using conditional gene trapping,<br />

gene targeting strategies, and RNA interference.<br />

The research focuses on the establishment<br />

and use of zebrafish and mice as animal<br />

models of human disease. Candidate genes<br />

are inactivated or ectopically expressed<br />

and the pathophysiological alterations<br />

investigated. The phenotypic alterations in<br />

the mutants are determined using neuropathological,<br />

immunohistochemical,<br />

neuroendocrinological, and behavioural<br />

assays. Bioinformatics approaches are<br />

applied in parallel to the development of<br />

molecular genetics methods in order to<br />

analyse the genome in silico, and to<br />

identify novel genes, determine their role in<br />

genetic networks, and predict their functions<br />

and genetic interactions. These predictions<br />

are then verified experimentally in animal<br />

models. The first animal models for<br />

diseases such as lisencephaly, depression,<br />

anxiety, Morbus Parkinson, and eye<br />

GSF 145


Angststörungen, Augenerkrankungen und<br />

Morbus Parkinson wurden bereits erste<br />

Tiermodelle von den Wissenschaftlern des<br />

<strong>Institut</strong> erfolgreich etabliert.<br />

Das <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Entwicklungsgenetik</strong> interagiert<br />

im Rahmen des Deutschen Humangenomprojektes<br />

(DHGP) und des Nationalen<br />

Genomforschungsnetzes (NGFN) interdisziplinär<br />

sowohl mit vielen <strong>Institut</strong>en innerhalb<br />

der GSF als auch mit Max-Planck-<br />

<strong>Institut</strong>en (MPI) und Universitäten im gesamten<br />

Bundesgebiet. Außerdem bestehen<br />

eine Vielzahl an Kooperationen mit internationalen<br />

<strong>Institut</strong>ionen weltweit.<br />

Dem <strong>Institut</strong> ist eine klinische Kooperationsgruppe<br />

„Molekulare Neurogenetik“<br />

angegliedert, die in Zusammenarbeit mit<br />

dem MPI <strong>für</strong> Psychiatrie, <strong>München</strong>, Tiermodelle<br />

<strong>für</strong> psychiatrische Krankheiten etabliert,<br />

um neue Therapiemodelle <strong>für</strong> die<br />

klinische Forschung bereitzustellen.<br />

Zu den größten Erfolgen des <strong>Institut</strong> im<br />

Jahr 2005 gehören die Etablierung der<br />

BMBF-geförderten Systematisch-Methodischen<br />

Plattform RNAi (SMP RNAi), sowie<br />

die beiden im 6. Europäischen Rahmenprogramm<br />

geförderten Forschungsverbünde<br />

FLPFLEX (Entwicklung konditionaler gene<br />

trapping und gene targeting Vektoren) und<br />

EUCOMM, dessen Ziel es ist, möglichst alle<br />

Gene des Säugetiergenoms zu mutieren.<br />

Sowohl die SMP RNAi als auch EUCOMM<br />

werden vom Direktor des <strong>Institut</strong>s <strong>für</strong> <strong>Entwicklungsgenetik</strong><br />

an der GSF, Prof. Wolfgang<br />

Wurst, geleitet und koordiniert.<br />

Beteiligung des <strong>Institut</strong>s an POF-Programmen<br />

Das <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Entwicklungsgenetik</strong> ist an<br />

dem POF-Programm ’Comparative Genomics<br />

for Human Health’ beteiligt und trägt<br />

im Rahmen dieses Programmes zur großangelegten<br />

funktionellen Analyse von Genen<br />

bei. Mit Hilfe der Genfallentechnologie, der<br />

RNA-Interferenztechnologie (RNAi) und<br />

unter Verwendung einer chemischen Mutagenesestrategie<br />

(ENU) werden Gene im<br />

Großmaßstab in Maus- und Zebrafischmodellen<br />

mutiert und die entsprechenden<br />

mutanten Phänotypen im <strong>Institut</strong> und in der<br />

German Mouse Clinic (GMC) analysiert.<br />

Darauf aufbauend erfolgt dann die Entschlüsselung<br />

der genetischen Netzwerke,<br />

in denen die mutierten Gene im Rahmen<br />

des Gesamtorganismus aktiv sind mittels<br />

disorders have already been established by<br />

the <strong>Institut</strong>e’s scientists.<br />

Under the framework of the German<br />

Human Genome Project (DHGP) and the<br />

National Genome Research Network<br />

(NGFN), the <strong>Institut</strong>e fosters interdisciplinary<br />

exchange with other GSF institutes, with<br />

Max-Planck-<strong>Institut</strong>es, and with universities<br />

across Germany, as well as with many<br />

international institutes.<br />

A clinical cooperation group ‘Molecular<br />

Neurogenetics’ is affiliated to the <strong>Institut</strong>e;<br />

the group collaborates closely with<br />

the Max-Planck-<strong>Institut</strong>e of Psychiatry in<br />

Munich to develop animal models for<br />

psychiatric diseases in order to provide<br />

new therapeutic models for clinical<br />

research.<br />

The major achievements in 2005 include<br />

the establishment of a BMBF-funded<br />

Systematic-Methodological Platform on<br />

RNAi technology (SMP RNAi) and the<br />

launch of the programmes FLPFLEX<br />

(development of conditional gene trapping<br />

and gene targeting vectors) and EUCOMM,<br />

the largest public funded mouse mutagenesis<br />

initiative, under the 6th EU Framework.<br />

Both, the SMP RNAi and EUCOMM<br />

are coordinated by the <strong>Institut</strong>e’s Director<br />

Professor Wolfgang Wurst.<br />

Participation in POF Programmes<br />

The <strong>Institut</strong>e participates in the POF<br />

programme ‘Comparative Genomics for<br />

Human Health’, in which it contributes to<br />

the large scale functional analysis of genes.<br />

Gene trapping, gene targeting, and RNA<br />

interference (RNAi) technologies are used<br />

together with a chemical mutagenesis<br />

strategy (ENU) to mutate genes on a large<br />

scale in mouse and zebrafish model<br />

organisms. The resultant mutant phenotypes<br />

are analysed by the <strong>Institut</strong>e and the<br />

German Mouse Clinic (GMC). Following<br />

these experiments, the genetic networks<br />

underlying the activities of the mutated<br />

genes in the organism are analysed using<br />

microarray and yeast-two-hybrid strategies<br />

as well as bioinformatics approaches.<br />

Heads of research groups and FE projects<br />

• Dr. Laure Bally-Cuif<br />

• Professor Jochen Graw<br />

• Dr. Kenji Imai<br />

146 GSF


der Mikroarraytechnologie, des Yeast-two-<br />

Hybridverfahrens sowie unter Einbeziehung<br />

bioinformatischer Analysen.<br />

Gruppenleiter/innen//FE-Vorhabenleiter/innen<br />

• Dr. Laure Bally-Cuif<br />

• Prof. Dr. Jochen Graw<br />

• Dr. Kenji Imai<br />

• Dr. Reinhard Köster<br />

• Dr. Chichung Lie<br />

• Prof. Dr. Wolfgang Wurst<br />

Im Jahre 2005 waren am <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Entwicklungsgenetik</strong><br />

insgesamt 118 Mitarbeiter/<br />

innen beschäftigt. Unter den 57 beschäftigen<br />

Wissenschaftler/innen, von denen 28<br />

sonderfinanziert wurden, waren 19 Gastwissenschaftler/innen<br />

und 27 Doktorand/innen.<br />

• Dr. Reinhard Köster<br />

• Dr. Chichung Lie<br />

• Professor Wolfgang Wurst<br />

In 2005 the <strong>Institut</strong>e had 118 members<br />

of staff, including 57 scientists of whom<br />

19 were visiting scientists and 27 postgraduate<br />

students – 28 scientists were<br />

supported by grants.<br />

Die <strong>Institut</strong>e<br />

Etablierung von Krankheitsmodellen<br />

durch RNA Interferenz Technologie<br />

RNA-vermittelte Interferenz (RNAi) ist eine<br />

leistungsfähige natürliche zelluläre Strategie<br />

zur gezielten, sequenzspezifischen Downregulation<br />

von Genexpression, die sowohl in<br />

unterschiedlichen Organismen als auch in<br />

Pflanzen nachgewiesen werden konnte.<br />

RNAi wird durch doppelsträngige RNA-<br />

Moleküle (dsRNA) ausgelöst; diese werden<br />

durch die Endonuklease „Dicer“ in 21-23<br />

Basenpaare große Fragmente zerkleinert,<br />

die als ‚short interfering RNAs’, kurz siRNAs,<br />

bezeichnet werden. siRNAs werden vom<br />

„RNA-induced Silencing Complex (RISC)“<br />

als Zielfaktoren verwendet, um zu den<br />

siRNAs komplementäre mRNAs abzubauen.<br />

Der Einsatz von RNAi als experimentelles<br />

Werkzeug macht sich diesen natürlichen<br />

Mechanismus der Gen-Downregulation zunutzen,<br />

um die Expressionsstärke spezifischer<br />

endogener Gene zu regulieren. Dazu<br />

werden die entsprechenden siRNAs in<br />

Zellen oder Organismen eingeführt. Die<br />

Einfachheit und Effizienz des RNAi-Ansatzes<br />

hat zur schnellen, weitverbreiteten Akzeptanz<br />

von RNAi als neue Methode zur gezielten<br />

Herunterregulation von Genen in unterschiedlichen<br />

experimentellen Systemen,<br />

von C. elegans bis hin zu menschlichen<br />

Zellen, geführt. RNAi-vermitteltes gene<br />

silencing führt in der Regel nicht zum vollständigen<br />

Abbau der Ziel mRNA, aber zu<br />

einer starken Reduktion auf etwa 5 – 10%<br />

des normalen Werts. Zahlreiche Anwendungen<br />

der RNAi Technik in Zelllinien belegen,<br />

dass dieser Wert bei vielen Genen ausreicht,<br />

um zu einer phänotypischen Defizienz zu<br />

führen, die Rückschlüsse über die Genfunktion<br />

ermöglicht.<br />

Zudem eignet sich RNAi hervorragend zur<br />

Untersuchung polygenetischer Erkrankungen,<br />

da mehrere unterschiedliche siRNAs<br />

gleichzeitig eingesetzt werden können.<br />

Im Rahmen der vom nationalen Genomforschungsnetz<br />

(NGFN) geförderten systematisch-methodologischen<br />

Plattform SMP-<br />

RNAi etablieren wir RNA Interferenz zu einer<br />

standardisierten, zeitsparenden Methodik,<br />

die es ermöglichen soll „Knockdown“<br />

Mausmutanten in größerer Zahl und mit<br />

weniger Aufwand zu erzeugen, als dies mit<br />

der klassischen Knockout-Technik möglich<br />

ist. Hierdurch wird die Zeitspanne zwischen<br />

der Frage nach der Funktion eines Gens und<br />

deren Beantwortung aufgrund von in vivo<br />

Untersuchungen erheblich verkürzt. Ferner<br />

werden konditionale Methoden entwickelt,<br />

die es ermöglichen, RNA Interferenz in der<br />

Maus nur in spezifischen Zelltypen auszuprägen<br />

oder zu induzieren. Die Technik zur<br />

Erstellung von RNAi-Mäusen wird dann<br />

angewendet, um Mausmodelle zur krankheitsorientierten<br />

Forschung zu generieren.<br />

Technologie zur Herstellung von<br />

shRNA Vektor Mäusen<br />

Bei unserem auf embryonalen Stammzellen<br />

(ES Zellen) basierenden Ansatz werden<br />

GSF 147


shRNA Expressionsvektor<br />

Promoter shRNA<br />

attB<br />

attB<br />

RMCE<br />

U6 Promotor<br />

Stopsignal<br />

TTTTT TTTTT TTTTT<br />

loxP<br />

loxP<br />

attP<br />

hygro/TK<br />

attP<br />

Blastozysteninjektion<br />

Knockdown Maus<br />

U6 Promotor<br />

Cre Rekombinase<br />

TTTTT<br />

loxP<br />

shRNA/RNAi<br />

ES Zellkultur<br />

Abb. 1: Herstellung von shRNA Vektor Mausstämmen.<br />

shRNA Vektoren werden durch Rekombinase-vermittelten<br />

Kassettenaustausch<br />

(RMCE) in einen definierten chromosomalen<br />

Locus in ES Zellen eingesetzt. Aus den vektortragenden<br />

ES Zellen können durch Blastozysteninjektion<br />

„Knockdown“ Mauslinien generiert<br />

werden, die shRNAs exprimieren und damit ein<br />

ausgewähltes Zielgen mittels RNAi reprimieren.<br />

shRNA Expressionsvektoren durch Rekombinase-vermittelten<br />

Kassettenaustausch<br />

(RMCE) in eine definierte chromosomale<br />

Akzeptorstelle inseriert. Da RNAi mit der<br />

Expression von Zielgenen auf der mRNA<br />

Ebene interferiert, können shRNA Vektoren<br />

jeglicher Spezifität in den gleichen chromosomalen<br />

Locus inseriert werden. Hierzu<br />

wurden universell verwendbare ES Zelllinien<br />

konstruiert, die C31-Rekombinase Akzeptorsequenzen<br />

(attP) in einer definierten Integrationsstelle<br />

auf Chromosom 6 (Rosa26) enthalten.<br />

Diese Konfiguration ermöglicht es<br />

mittels C31-Integrase einen oder mehrere<br />

shRNA Vektoren, die mit entsprechenden<br />

Donorsequenzen (attP) flankiert sind, effizient<br />

in das Genom von ES Zellen ortsspezifisch<br />

einzuführen (Abb. 1). Bisher haben wir<br />

dieses Verfahren anhand von über 20 shRNA<br />

Vektoren verschiedener Spezifität erfolgreich<br />

angewandt; der Aufwand zur Herstellung<br />

rekombinanter ES Zellklone wird hierdurch<br />

im Vergleich zur Knockout-Technologie etwa<br />

50-fach reduziert.<br />

Derartige shRNA Vektor tragende ES<br />

Zellklone werden anschließend in Blastozysten<br />

injiziert, um das Konstrukt über die<br />

Keimbahn chimärer Mäuse an Nachkommen<br />

weiterzugeben, die im folgenden zur<br />

Abb. 2: Konditionale shRNA Vektoren. Die Insertion<br />

eines von Cre Rekombinase Erkennungssequenzen<br />

(loxP) flankierten Stopsignals verhindert<br />

zunächst die Produktion von aktiven shRNA<br />

Molekülen. Nach Deletion des Stopsignals in Cre<br />

Rekombinase exprimierenden Zellen werden<br />

vollständige shRNAs produziert, die zum Knockdown<br />

des ausgewählten Zielgens führen.<br />

Phänotypanalyse eingesetzt werden können.<br />

Alternativ ist es auch möglich shRNA Vektortragende<br />

ES Zellen in tetraploide Präimplantationsembryonen<br />

einzuführen, um Mäuse<br />

zu erzeugen, die vollständig von diesen ES<br />

Zellen abstammen (ES Mäuse) und sofort<br />

phänotypisch untersucht werden können.<br />

Im Rahmen des Projekts sollen mit dieser<br />

Technik bis zu 25 verschiedene Knockdown-<br />

Mausstämme etabliert und phänotypisiert<br />

werden. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt<br />

wurden Vektoren mit Spezifität <strong>für</strong> 11 Gene<br />

in ES Zellen inseriert und hieraus bisher 5<br />

Mausstämme etabliert. Bei den hierbei<br />

bearbeiteten Genen handelt es sich zum Teil<br />

um Validationsstudien, bei denen der Verlustphänotyp<br />

aufgrund von Knockout Mäusen<br />

beschrieben ist und anhand der RNAi-<br />

Mäuse die Leistungsfähigkeit der Methode<br />

in vivo genau überprüft werden soll (CRHR1,<br />

Wnt1, Leptin-R.). Bei einer zweiten Gruppe<br />

von Genen handelt es sich um Kandidatengene<br />

von Morbus Parkinson, deren Knockout<br />

Phänotyp teilweise bekannt (DJ1,<br />

Parkin), bzw. unbekannt ist (LRRK2, Pink1).<br />

Anhand dieser Gene soll u.a. die Leistungsfähigkeit<br />

der RNAi Methodik bezüglich des<br />

gleichzeitigen Knockdowns mehrerer Gene<br />

und somit deren Eignung zur Etablierung<br />

von Tiermodellen polygenischer Krankheiten<br />

getestet werden.<br />

148 GSF


Konditionales Gensilencing<br />

Zur Untersuchung von Genen mittels RNAi<br />

deren Inaktivierung zu embryonaler Lethalität<br />

führt, haben wir die Strategie des konditionalen<br />

Knockdown entwickelt (Abb.2), die<br />

es ermöglicht die Produktion der inhibitorischen<br />

shRNAs auf einen ausgewählten<br />

Zelltyp zu beschränken. Hierzu werden<br />

shRNA Vektoren verwendet, die durch<br />

Insertion eines Stopsignals zunächst inaktiviert<br />

sind, deren Aktivität aber durch Cre<br />

Rekombinase, die das Stopsignal im ausgewählten<br />

Zelltyp entfernt, angeschaltet werden<br />

können. Die zeitliche und räumliche<br />

Kontrolle dieser konditionalen shRNA Vektoren<br />

ermöglicht es, embryonale Lethalität<br />

des Gensilencing zu vermeiden, sowie die<br />

Funktion der Zielgene mit höherer Genauigkeit<br />

in vivo zu untersuchen. Zur Anwendung<br />

dieser Technik in vivo verwenden wir etablierte<br />

Cre transgene Mausstämme, die<br />

Rekombinase in allen Neuronen oder nur in<br />

Neuronen des Vorderhirns ausprägen.<br />

Gegenwärtig wird die Technik des konditionalen<br />

Knockdown anhand mehrerer Gene,<br />

deren komplette Inaktivierung zu embryonaler<br />

Lethalität führt, in der Maus erprobt.<br />

Molekulare Augenentwicklung<br />

Die X-chromosomale Retinoschisis (griech:<br />

schisis, Spaltung; Netzhautspaltung) ist eine<br />

erblich bedingte degenerative Erkrankung<br />

der Netzhaut, die fast ausschließlich männliche<br />

Personen betrifft. Beim Menschen ist<br />

sie eine der häufigsten Ursachen <strong>für</strong> eine<br />

Degeneration des „gelben Flecks“, der<br />

Stelle des schärfsten Sehens. Typischerweise<br />

treten die ersten Beeinträchtigungen<br />

der Sehschärfe im Alter von etwa 5 Jahren<br />

auf. Mit zunehmender Dauer der Krankheit<br />

verschlechtert sich gewöhnlich das Sehvermögen<br />

und führt in der 5.–6. Lebensdekade<br />

zur Erblindung.<br />

Im Augen-Screen der Deutschen Mausklinik<br />

(GMC) wurde in Zusammenarbeit mit<br />

dem University of Tennesse Health Service<br />

Center, Memphis, USA und dem GSF-<strong>Institut</strong><br />

<strong>für</strong> Humangenetik eine Mauslinie untersucht,<br />

die ein ähnliches Krankheitsbild<br />

aufweist wie menschliche Patienten mit<br />

Retinoschisis. Die Mauslinie 44TNJ wurde<br />

unter den Nachkommen eines Mutagenesescreens<br />

mit Ethylnitrosoharnstoff (ENU)<br />

gefunden und ist durch reduzierte Amplituden<br />

bei der Antwort der Netzhaut auf einen<br />

Lichtreiz gekennzeichnet (Elektroretinographie).<br />

Auf histologischen Bildern der Netzhaut<br />

von 44TNJ-Mäusen ist deutlich die<br />

gestörte Schichtung ihrer verschiedenen<br />

Lagen zu erkennen. Besonders in der äußeren<br />

Körnerschicht, aber auch am unteren<br />

Rand der inneren Körnerschicht bilden sich,<br />

zusätzlich zu den hier auftretenden Löchern,<br />

wellenförmige Strukturen (Abb. 3).<br />

In Zusammenarbeit mit dem <strong>Institut</strong> <strong>für</strong><br />

Humangenetik wurde die 44TNJ-Mutation<br />

auf das X-Chromosom in die Nähe des<br />

Die <strong>Institut</strong>e<br />

A<br />

Nervenfaserschicht<br />

Ganglienzellschicht<br />

B<br />

Innere plexiforme Schicht<br />

Innere Körnerschicht<br />

Äußere plexiforme Schicht<br />

Äußere Körnerschicht<br />

Abb. 3: Histologische Analyse der Netzhaut. Links die Netzhaut einer 44TNJ-Maus (A) und rechts zum<br />

Vergleich die normale Netzhaut einer Wildtyp-Maus (B).<br />

GSF 149


wt<br />

Exon1 Intron1 Exon2<br />

c<br />

Intron2<br />

Exon3<br />

TGAAGgtatgt<br />

gctcagCCA//<br />

CAGAGgtatgttacag<br />

tgcagGATGA<br />

44TNJ<br />

(insertion of 10 bp)<br />

Wildtype<br />

Transkript 1<br />

(+10 bp)<br />

Transkript 2<br />

(–26 bp)<br />

CAGAGGCA..<br />

Abb. 4: Sequenzanalyse der cDNA einer Wildtyp-<br />

Maus (wt) und einer 44TNJ-Maus. Die Pfeile<br />

markieren die Anfänge der überlappenden Splicevariantensequenz.<br />

Abb. 5: Splicevarianten des Rs1h-Gens bei der<br />

44TNJ-Maus. Eine Variante enthält zusätzlich<br />

10 Basen (Transkript 1), der 2. Variante fehlen<br />

26 Basen bzw. das Exon 2 (Transkript 2).<br />

Markers DXMIT117 kartiert. In Anbetracht<br />

der Rekombinationsfrequenz und des Krankheitsbildes<br />

wurde das Rs1h-Gen als guter<br />

Kandidat eingestuft und tatsächlich zeigte<br />

eine Sequenzanalyse eine Punktmutation in<br />

der 2. Base des Intron 2. Dieser Basenaustausch<br />

von Thymin nach Cytosin bildete<br />

eine neue Restriktionsschnittstelle <strong>für</strong> das<br />

Enzym NlaIII, die im Wildtypgen nicht vorhanden<br />

war. Im Gegensatz zu den 44TNJ-<br />

Mäusen konnte diese Schnittstelle im Rs1h-<br />

Gen bei Wildtyptieren der Stämme C57BL/6,<br />

C3H, BALB/c, 129 und JF1 nicht nachgewiesen<br />

werden. Als Folge des Basenaustausches<br />

in der genomischen DNA wurden<br />

zwei zusätzliche Splicevarianten der Rs1hmRNA<br />

gefunden (Abb. 4). Die eine Variante<br />

enthält zusätzlich die ersten 10 Basen des<br />

Intron 2 (mit Basenaustausch T zu C), während<br />

in der zweiten Variante 29 Basen fehlen,<br />

die dem Exon 2 entsprechen (Abb. 5).<br />

Zusammenarbeit<br />

Mitarbeiter des <strong>Institut</strong>es sind Mitglieder im Vorstand der<br />

Gesellschaft <strong>für</strong> Genetik, im Internationalen Genannotationskomitee<br />

und im Chromosom 9-Komitee der Maus.<br />

Weiterhin sind Mitarbeiter des <strong>Institut</strong>s Mitglied im<br />

Verbund biowissenschaftlicher und biomedizinischer<br />

Gesellschaften und der "Faculty of 1000" sowie Mitglieder<br />

in den Editorial Boards der Zeitschriften "Experimental<br />

Eye Research", "Ophthalmic Research" und "Anatomy<br />

& Embryology". Das <strong>Institut</strong> hat Forschungsverträge und<br />

sonderfinanzierte Forschungsvorhaben bei der Europäischen<br />

Union (4), bei der DFG (2), beim Deutschen<br />

Humangenomprojekt (4), beim Nationalen Genomforschungsnetz<br />

(10), beim BMBF (4), bei der Hemholtz-<br />

Gemeinschaft der Forschungszentren (2) und bei der VW-<br />

Stiftung (2).<br />

Die wissenschaftlichen Mitarbeiter/innen sind in den<br />

Lehrbetrieb der TU <strong>München</strong> eingebunden.<br />

Beide Splicevarianten führen zu einem<br />

vorzeitigen Stopp-Codon und damit vermutlich<br />

zu einem verkürzten Protein.<br />

Neben bereits etablierten Tiermodellen<br />

am <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Entwicklungsgenetik</strong> reproduziert<br />

die Mutation des Rs1h-Gen der 44TNJ-<br />

Maus das Krankheitsbild der Retinoschisis<br />

des Menschen und trägt so wesentlich zur<br />

weiteren Untersuchung und Aufklärung<br />

menschlicher neurodegenerativer Erkrankungen<br />

bei.<br />

Ausgewählte Veröffentlichungen<br />

Graw, J., Löster, J., Puk, O., Münster, D., Haubst, N.,<br />

Soewarto, D., Fuchs, H., Meyer, B., Nürnberg, P., Pretsch,<br />

W., Selby, P., Favor, J., Wolf, E., Hrabé de Angelis, M.:<br />

Three novel pax6 alleles in the mouse leading to the<br />

same small-eye phenotype caused by different consequences<br />

at target promoters. Invest Ophthalmol Vis Sci.<br />

46:4671-83 (2005)<br />

Lie, D.C., Colamarino, S.A., Song, H.J., Désiré, L., Mira, H.,<br />

Consiglio, A., Lein, E.S., Jessberger, S., Lansford, H.,<br />

Dearie, H.R., Gage, F.H.: Wnt signalling regulates adult<br />

hippocampal neurogenesis. Nature. 2005. 437:1370-1375<br />

Letters to Editor (27 Oct 2005)<br />

Ninkovic, J., Tallafuss, A., Leucht, C., Topczewski, J.,<br />

Tannhauser, B., Solnica-Krezel, L., Bally-Cuif, L.: Inhibition<br />

of neurogenesis at the zebrafish midbrain-hindbrain<br />

boundary by the combined and dose-dependent activity<br />

of a new hairy/E(spl) gene pair. Development.<br />

132(1):75-88 (2005 Jan)<br />

Rieger, S., Kulkarni, R.P., Darcy, D., Fraser, S.E., Koster,<br />

R.W.: Quantum dots are powerful multipurpose vital<br />

labeling agents in zebrafish embryos. Dev Dyn.<br />

234(3):670-81 (2005 Nov)<br />

Schnütgen, F., De-Zolt, S., Van Sloun, P., Hollatz, M.,<br />

Floss, T., Hansen, J., Altschmied, J., Seisenberger, C.,<br />

Ghyselinck, N.B., Ruiz, P., Chambon, P., Wurst, W., von<br />

Melchner, H.: Genomewide production of multipurpose<br />

alleles for the functional analysis of the mouse genome.<br />

Proc Natl Acad Sci U S A. 102(20):7221-6 (2005 May 17)<br />

150 GSF

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