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

Diskussion 52
Insertions-Mutagenese auf eine L1-vermittelte Retrotransposition hinweisen. So sind
integrierte L1-Elemente meist am 5’-Ende unvollständig (trunkiert), besitzen einen 3’-
PolyA-Schwanz und werden von einer kurzen Zielsequenzduplikation („target site
duplication“, TSD), die in der Regel nicht länger als 20 bp ist, flankiert (37) . Die ~1,3 kb-
Insertion, die im SETX-Gen detektiert wurde, zeigt ebenfalls typische Merkmale der L1-
vermittelten Retrotransposition. So wurde das L1HS-Element an der Schnittstelle 3’-
A/TTTGT-5’ in die Zielsequenz integriert. Es handelt sich bei der ~1,3 kb-Insertion um ein
5’-trunkiertes L1HS-Element, dessen vorderer Teil in Antisense-Orientierung und dessen
hinterer Teil in Sense-Orientierung bezogen auf das SETX-Gen angeordnet ist. Zusätzlich
besitzt die ~1,3 kb-Insertion am 3’-Ende einen PolyA-Schwanz und ist von einer 15 bp
Zielsequenzduplikation umgeben. L1-Elemente können bezogen auf das betroffene Gen in
entgegengesetzter Richtung oder in gleicher Orientierung integriert werden (37) . Es sind
jedoch auch L1-vermittelte Retrotranspositionen beschrieben, bei denen das inserierte L1-
Element, so wie in unserem Fall „neu angeordnet“ (invertiert) wurde (38, 39) . Dieses
Phänomen wird durch eine Variante des TPRT-Mechanismus, dem so genannten „Twin
priming“, erklärt. Der Unterschied zum TPRT-Mechanismus liegt darin, dass bei dem
„Twin priming“ die Spaltung des zweiten DNA-Stranges bereits während der reversen
Transkription der L1-RNA erfolgt. Die dadurch entstehende überhängende Sequenz am 3’-
Ende der Schnittstelle dient dann als zweiter Primer, der an die interne L1-RNA bindet und
hier eine reverse Transkription startet (41, 42) . Auch für den „Twin priming“-Mechanismus
gibt es charakteristische Merkmale (42) , die in dem Fall der ~1,3 kb-Insertion wieder zu
finden sind. So sind die vier Nukleotide am 3’-Ende der Schnittstelle des zweiten DNA-
Stranges komplementär zu den Nukleotiden des invertierten L1-Abschnittes und am
Inversionspunkt gibt es fünf Nukleotide, die theoretisch vom in Antisense- oder Sense-
Orientierung angeordneten L1-Element abstammen könnten. Demnach deutet alles darauf
hin, das die ~1,3 kb-Insertion durch L1-Endonuklease abhängige Retrotransposition nach
dem Mechanismus des „Twin primings“ entstanden ist. Zudem scheint diese Insertion
stabil vererbt zu werden, da die identische Insertion auch in der paternalen DNA des
Patienten nachgewiesen werden konnte.
Die ~1,3 kb-Insertion bedingt auf mRNA-Ebene zwei Spleißvarianten. RNA-Analysen mit
Primern aus Exon 11 und Exon 13 des SETX-Gens führten neben dem Wildtyp-Transkript,
das die Exons 11 bis 13 enthält, zu zwei veränderten Transkripten. Die Insertion scheint
die Akzeptor-Spleißstelle von Intron 11 zu zerstören. Dem ersten Transkript fehlen 66
Basen des Exons 12. Hier scheint eine alternative Spleißstelle innerhalb von Exon 12