Charakterisierung der molekularen und morphogenetischen Eigenschaften von Mutationen des humanen HNF1 beta Gens

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Hepatocyte nuclear factor 1b (HNF1b) ist ein gewebespezifischer Transkriptionsfaktor der Homeodomän-Familie. Er wird in verschieden Geweben exprimiert, besonders in Leber, Pankreas und Niere. Im Menschen führen heterozygote Mutationen zu einer Vielzahl von Erkrankungen. Mutationsträger zeigen unterschiedlichste Formen der Nierenfehlentwicklung, MODY (maturity onset diabetes of the young) und in seltenen Fällen auch Defekte in der Genitalentwicklung. Die häufigste Art der Nierendefekte besteht in der Ausbildung von Zysten uns ist als renal cyst and diabetes (RCAD) Syndrom beschrieben wurden. In dieser Arbeit wurden neun verschiedene HNF1b Mutationen miteinander verglichen und klassifiziert, die beim Menschen neben Zysten auch zu Nieren Dysplasie, glomerulocystic kidney disease (GCKD) und Oligomeganephronie führen. Bei der in vitro Analyse dieser Mutanten zeigt sich, dass es Unterschiede in der Fähigkeit an DNA zu binden gibt. Einige Mutanten können genau wie der Wildtyp an DNA binden, andere hingegen haben diese Eigenschaft verloren. Bei der Untersuchung des Transaktivierungspotentials der Mutanten in transfizierten Zelllinien stellte sich heraus, dass eine strenge Korrelation zwischen DNA-Bindung und Transaktivierung besteht. Man kann basierend auf der Fähigkeit DNA zu binden eine Unterteilung in zwei Gruppen vornehmen. Ein weitere Schritt zur Analyse der HNF1b Mutanten war die Untersuchung ihres Verhaltens in einem vollständigen Organismus. Exprimiert man diese Mutanten in Xenopus Embryonen kommt es zu einer Störung der Pronephrosentwicklung, der ersten Nierenform der Amphibien. Es konnten zwei unterschiedliche Phänotypen beobachtet werden. Sechs der untersuchten Mutanten führen zu einer Vergrößerung der Nierenkanälchen und des proximalen Bereichs des Sammelrohrs. Wohingegen drei Mutanten eine Reduktion dieser Strukturen verursachen. In einigen Fällen kam es sogar zum kompletten Verlust des Nierenkanälchen. Das unterschiedliche morphogenetische Potential der HNF1b Mutanten in den sich entwickelnden Embryonen zeigt keine strikte Korrelation mit den funktionellen Eigenschaften der Mutanten. Die Einteilung der Mutanten basierend auf den molekularbiologischen Ergebnissen ist nicht auf den Xenopus Phänotyp übertragbar. Dies impliziert, dass durch die Injektionsexperimente der Xenopus Embryonen Fähigkeiten des HNF1b Proteins definiert werden, die mit Zellkulturexperimenten nicht untersucht werden können. Das Resultat dieser Arbeit, dass es sich bei den HNF1b Mutanten um qualitativ unterschiedliche Mutanten handelt, bietet einen Anhaltspunkt bei der Klassifizierung der verschiedenen klinischen Phänotypen, wie sie bei Patienten mit einer HNF1b Mutation beobachtet werden. HNF1b ist schon früh in der Embryonalentwicklung in der Pronephros Anlage aktiv, bevor die Differenzierung der Zellen beginnt. Um Aussagen über das Zusammenspiel verschiedener Gene, die eine essentielle Rolle bei der Differenzierung des Pronephros spielen, treffen zu können, wurde mit Hilfe von in situ Hybridisierungen überprüft, ob durch Überexpression einer HNF1b Mutante das Expressionsprofil dieser Gene im Xenopus Embryo verändert wird. Dabei konnte weder für Mutanten die eine Vergrößerung noch für welche die eine Reduktion des Pronephros im Xenopus verursachenden ein Einfluss auf die Expression der frühen Gene WT1, Pax2, Pax8 und Sox9 festgestellt werden. Die durch mutierten HNF1b verursachten morphologischen Veränderungen scheinen sich erst nach der Expression dieser Gene auszuwirken.
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Dokumententyp:
Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Fakultät / Institut:
Fakultät für Biologie
Dewey Dezimal-Klassifikation:
500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Stichwörter:
HNF 1 beta, Pronephros, Nierenentwicklung, Homoedomain, Transkriptionsfaktor
Sprache:
Deutsch
Kollektion / Status:
Dissertationen / Dokument veröffentlicht
Datum der Promotion:
24.09.2003
Dokument erstellt am:
24.09.2003
Dateien geändert am:
30.01.2013
Medientyp:
Text