Ataxie mit okulomotorischer Apraxie Typ 2: Charakterisierung des ...

Diskussion 51
machen insgesamt ca. 45% der Sequenz aus. Die transponierbaren Elemente lassen sich in
vier Klassen einteilen: die LINE-Elemente („long interspersed nuclear elements“), die
SINE-Elemente („short interspersed nuclear elements“), die LTR-Retrotransposons
(Retrovirus-ähnliche Elemente mit langen terminalen Wiederholungssequenzen, „long
terminal repeats“) und DNA-Transposons (35) . Es gibt zwei Arten der Transposition. Bei
den Retrotransposons, zu denen die LINE-, SINE- und die LTR-Retrotransposons zählen,
wird aus RNA-Transkripten durch eine Reverse Transkriptase zuerst eine cDNA-Kopie
hergestellt. Diese cDNA-Kopie wandert und integriert sich an einer anderen Stelle ins
Genom. Bei den DNA-Transposons wird die Sequenz nicht kopiert, sondern
herausgeschnitten und an anderer Stelle ins Genom eingefügt. Besitzen die Elemente die
Fähigkeit unabhängig eine Transposition durchzuführen, werden sie als autonom
bezeichnet. Anderenfalls handelt es sich um nichtautonome Elemente.
~1,3 kb-Insertion
Die entdeckte ~1,3 kb-Insertion im SETX-Gen weist Homologie zu L1HS-Elementen auf.
L1HS-Elemente gehören zu den LINE-1-Elementen und sind spezifisch für das
menschliche Genom. LINE-Elemente machen ca. 20% des menschlichen Genoms aus und
lassen sich in die drei Familien LINE-1, LINE-2 und LINE-3 unterteilen. Nur vollständige
LINE-1-Elemente (L1) besitzen noch die Fähigkeit, aktiv Transpositionen durchzuführen
(35) . Aktive L1-Elemente sind etwa 6,1 kb lang und besitzen eine 5’-UTR-Region mit
einem internen Polymerase II-Promotor, zwei offene Leseraster (ORF), einen 3’-UTR-
Bereich und einen 3’-PolyA-Schwanz. Das erste offene Leseraster kodiert ein RNAbindendes
Protein und das zweite kodiert ein Protein mit einer Endonuklease- und einer
Reverse-Transkriptase-Aktivität (36) . In der Literatur sind bereits L1-Retrotranspositionen
beschrieben, die mit genetischen Erkrankungen assoziiert werden (37) , wie z.B. bei der
Duchenne Muskeldystrophie (38) oder der Hämophilie A (39) . Der Mechanismus, nach dem
die L1-Retrotransposition wahrscheinlich abläuft, wird als „target primed reverse
transcription“ (TPRT) bezeichnet
(40) . Bei diesem Vorgang wird ein Strang der
genomischen DNA an einer bestimmten Konsensus-Zielsequenz (3’-A/TTTT-5’) von der
L1-Endonuklease geschnitten, sodass eine freie 3’OH-Gruppe entsteht. Diese 3’-OH-
Gruppe dient dann als Primer für die reverse Transkription der L1-RNA durch die L1-
Reverese Transkriptase. Nach der reversen Transkription wird der zweite Strang der
genomischen DNA geschnitten und es erfolgt die Integration der entstandenen cDNA in
die genomischen DNA (41) . Es gibt verschiedene charakteristische Merkmale, die bei der