Institut für Entwicklungsgenetik - Helmholtz Zentrum München
Institut für Entwicklungsgenetik - Helmholtz Zentrum München
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 />
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Tannhauser, B., Solnica-Krezel, L., Bally-Cuif, L.: Inhibition<br />
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132(1):75-88 (2005 Jan)<br />
Rieger, S., Kulkarni, R.P., Darcy, D., Fraser, S.E., Koster,<br />
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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 />
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Melchner, H.: Genomewide production of multipurpose<br />
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Proc Natl Acad Sci U S A. 102(20):7221-6 (2005 May 17)<br />
150 GSF