Jahresbericht 2003 - Leibniz Institute for Age Research

Arbeitsgruppe Platzer
die finale Version des Humangenoms vorgeschlagen, die auch die Basis für eine in Arbeit
befindliche Veröffentlichung bilden. Über die Annotationsarbeiten hinaus wurde die gesamte,
Defensin-Gencluster beinhaltende Region umfangreichen Repeat- und SNP-Analysen unterzogen,
die ebenfalls Eingang in die geplante Publikation finden werden.
Außerdem konnten 3 zusätzliche, bisher nicht annotierte Pseudogene sowie ein weiteres
Defensin-Gen mit Ähnlichkeit zu DEFA4 identifiziert werden. Parallel zu diesen Arbeiten
wurden zur weiteren Erforschung der Defensin-Gencluster 3 orthologe Klone des
Schimpansen (Pan troglodytes) identifiziert und sequenziert. Arbeiten zu entsprechenden
Klonen aus Rhesus (Macaca mulatta) sind begonnen worden.
In Kooperation mit Klinischen Gruppen in Kiel (R. Siebert), Valencia (J. Martinez), und
Leicester (M. Dyer) wurde im November 2003 begonnen, die ca. 1 Mb umfassende kritische
Region für das Mantle-Cell-Lymphom (MCL) in einer MCL-Ziellinie zu resequenzieren, um
die ursächlichen genomischen Veränderung zu identifizieren, die nach häufig beobachteter
Hemizygotie zur malignen Entartung führen.
Die Voraussetzungen für molekulare Struktur-Funktionsanalysen durch ortsspezifische und
randomisierte Mutagenese wurden für das beta-Defensin 3 (HBD-3) erfolgreich durchgeführt,
das zunächst durch den genomischen Ansatz unserer Arbeiten in 8p22-p21 entdeckt wurde
(Peng Jia,. et al., 2001. Gene 263:211-218). Mittlerweile kann auf 15 gentechnisch veränderte
Defensinkonstrukte zurückgegriffen werden, die in Zusammenarbeit mit Prof. Zipfel
(Infektionsbiologie des Hans-Knöll-Instituts Jena) auf neue antibakterielle Wirkungsspektren
hin geprüft werden. Da für das beta-Defensin 3 potente anti-HIV-Aktivitäten gefunden
wurden (Quinones-Mateu et al., 2003. AIDS 17:F39-F48), sind wir in die Lage versetzt, unsere
Struktur-Funktions-Untersuchungen auf die Hemmung von retroviralen Infektionen des
Menschen auszudehnen. Hierzu haben wir mit dem „Referenzzentrum für Retrovirale
Infektionen“ (Erlangen) eine Zusammenarbeit initiiert.
1.2. Sequenzierung und Analyse einer 2 Mb Region auf Xp11.4
Mitarbeiter: G. Wen, M. Platzer
Finanzierung: DLR, 01KW9916 (2000 - 2004)
Kooperationen: A. Meindl, LMU München
Im Rahmen eines von der DLR finanzierten Projektes wurde die Arbeit in Zusammenarbeit
mit Prof. Meindl von der LMU München weitergeführt. Im Berichtszeitraum haben wir die
Sequenzierarbeiten am X Chromosom im Rahmen des internationalen Human-Genom-Projektes
(HGP) im April 2003 erfolgreich abgeschlossen. Insgesamt haben wir ca. 4.0 Mb der
Region Xp11 in finaler Qualität (lückenlos, Genauigkeit >99,99%) generiert. Das entspricht
etwa 3% des menschlichen X Chromosoms. Danach wurden alle finalen Sequenzen in den
Regionen Xp11.4, Xp11.3 und Xp11.23 (insgesamt 39 Datenbankeinträge, denen die Daten
von 83 BACs, PACs und Cosmid-Klonen zugrunde liegen) durch die Programmpakete
RUMMAGE-DP (IMB, Taudien et al., 2000) und HAVANA (Human And Vertebrate Analysisi
aNd Annotation, Sanger Institut, Hinxton, UK) zuerst automatisch und im Anschluss manuell
annotiert und in die vom Sanger Institut unterhaltene VegaDB (Vertebrate Genome
Annotation Database) eingespeist. Durch die komparative Sequenzanalyse mit ESTs,
mRNAs und ähnlichen Loci des Menschen bzw. anderer Spezies aus diversen Datenbanken
konnten in Xp11.4 6 bekannte Gene, 2 bisher unbekannte proteinkodierende Gene ('novel
proteins'), 8 bisher unbekannte Transkripte ('novel transcripts') und 13 Pseudogene sowie in
der Region Xp11.3 jeweils ein bekanntes und ein bisher unbekanntes Gen identifiziert und
annotiert werden. In der Region Xp11.23 waren es 36 bekannte Gene, 9 'novel proteins', 6
'novel transcripts' und 12 Pseudogene. Die erzeugten Sequenz- und Annotationsdaten
wurden in Genbank (NCBI, Bethesda, US) publiziert und stellen einen Beitrag zum
Internationalen Human-Genom-Projekt dar. Mittels RT-PCR wurden alle 16 annotierten Gene
in der Region Xp11.4 bestätigt und in 16 menschlichen Geweben das Genexpressionsprofil
bestimmt.
Für die Untersuchungen der Genexpressionsprofil im größeren Maßstab mittels DNA-
Microarray-Techniken haben wir 123 I.M.A.G.E Klone in der Region von Xp11.4 bis
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