Please use this identifier to cite or link to this item: http://doi.org/10.25358/openscience-2588
Authors: Averdam, Anne
Title: Genomische Analyse von natürlichen Killerzell-Rezeptorgenen in nicht-humanen Primaten
Online publication date: 25-Jun-2008
Year of first publication: 2008
Language: german
Abstract: Natürliche Killerzell-Rezeptoren, die MHC-Klasse-I-Moleküle binden, sind im Leukozyten Rezeptor Komplex (LRC) und im Natürlichen Killer Komplex (NKC) kodiert. Die Bindung klassischer MHC-Klasse-I-Moleküle erfolgt im Menschen durch die im LRC kodierten polymorphen Killerzell-Immunglobulin-ähnlichen Rezeptoren (KIR) und in Nagetieren durch die im NKC kodierten polymorphen C-Typ Lektin-ähnlichen Ly49-Rezeptoren. Die ebenfalls im NKC kodierten C-Typ Lektin-ähnlichen CD94/NKG2-Rezeptoren sowie der NKG2D-Rezeptor sind sowohl im Menschen als auch in Nagetieren konserviert und wenig polymorph. Im Rahmen dieser Arbeit wurde das CD94-Ly49L-Intervall der NKC-Region in einem Neuweltaffen, dem Weißbüschelaffen (Callithrix jacchus), sowie einem Feuchtnasenaffen, dem Grauen Mausmaki (Microcebus murinus), über Screening von BAC-Banken und Sequenzanalyse von BAC-Contigs untersucht. Das CD94-Ly49L-Intervall im Weißbüschelaffen hat eine Länge von 171 kb und weist orthologe Gene zu den humanen NKC-Genen auf. Eine Ausnahme bildet das Gen NKG2CE, welches äquidistant zu den humanen Genen NKG2C und NKG2E ist. NKG2F und Ly49L sind Pseudogene. Expressionsanalysen der NKC-Gene in neun Weißbüschelaffen-Individuen lieferten einen mäßigen Grad an allelischen Polymorphismen. Alternative Spleißprodukte wurden für CD94, NKG2D und NKG2A identifiziert. Für NKG2A wurden verschiedene Transkripte mit potentiell unterschiedlichen Translationsstartpunkten gefunden. Im Grauen Mausmaki beträgt die Länge des CD94-Ly49L-Intervalls 489 kb. CD94 und die NKG2-Gene sind vervielfacht und wesentlich polymorpher als im Menschen und im Weißbüschelaffen. Expressionsanalysen der NKC-Gene wurden im Grauen Mausmaki und einem weiteren madagassischen Lemuren, dem Schwarzweißen Vari (Varecia variegata), durchgeführt und zeigten, dass CD94 und die NKG2-Gene im Vari ebenfalls vervielfacht sind. Die NKG2-Moleküle der Lemuren weisen unterschiedliche Kombinationen an aktivierenden und inhibierenden Signalmotiven auf und üben somit möglicherweise diverse Funktionen aus. Ly49L stellt in den Lemuren einen potentiell funktionellen inhibierenden Rezeptor dar und NKG2D besitzt im Vergleich zum humanen NKG2D-Protein eine verkürzte Zytoplasmaregion. Alternative Spleißprodukte der NKC-Gene existieren auch in den Lemuren. Darüber hinaus wurden mehrere CD94-Gene in einem weiteren Feuchtnasenaffen, dem Potto (Perodicticus potto) und einem Trockennasenaffen, dem Philippinen-Koboldmaki (Tarsius syrichta), nachgewiesen. Ein Alu-Element, welches ausschließlich in Intron 4 der CD94-Sequenzen des Philippinen-Koboldmakis auftritt, deutet darauf hin, dass sich CD94 in der Linie der Koboldmakis und in der Linie der Feuchtnasenaffen unabhängig voneinander vervielfacht hat. Die vervielfachten, polymorphen CD94/NKG2-Rezeptoren der niederen Primaten stellen möglicherweise das funktionelle Äquivalent zu den polymorphen KIR der höheren Primaten und den polymorphen Ly49-Rezeptoren der Nagetiere dar.
Natural killer cell receptors, specific for MHC class I, are encoded in two different complexes, the leukocyte receptor complex (LRC) and the natural killer complex (NKC). Classical MHC class I ligands are recognised by polymorphic killer cell immunoglobulin-like receptors (KIRs) in humans and C-type lectin-like Ly49 receptors in rodents. The former are encoded in the LRC and the latter in the NKC. Furthermore, the less polymorphic C-type lectin-like receptors, CD94/NKG2 and NKG2D, are encoded in the NKC and are conserved between humans and rodents. The aim of this study was the analysis of the NKC extending between CD94 and Ly49L in a new world monkey, the common marmoset (Callithrix jacchus), as well as in a strepsirrhine primate, the grey mouse lemur (Microcebus murinus), by screening respective BAC libraries and sequence analyses of BAC contigs. The CD94-Ly49L interval in the marmoset encompasses 171 kb and contains orthologous genes to the human NKC genes. One exception is the marmoset NKG2CE gene, which is equidistant from the human genes NKG2C and NKG2E. NKG2F and Ly49L represent pseudogenes. Expression analyses of the NKC genes in nine marmoset individuals revealed a moderate degree of polymorphism and alternatively spliced transcripts have been identified for CD94, NKG2D and NKG2A. Potentially alternative translational start sites have been found for different NKG2A transcripts. The mouse lemur CD94-Ly49L interval encompasses 489 kb. CD94 and the NKG2 genes are duplicated and considerably more polymorphic than in humans or marmosets. Expression analyses of the NKC genes have been carried out in the mouse lemur and a second Malagasy lemur, the black-and-white ruffed lemur (Varecia variegata), in which the CD94 and NKG2 genes are likewise duplicated. The lemur NKG2 molecules show different combinations of activating and inhibitory motifs and, therefore, might have diverse functions. Ly49L in both lemurs appears to be a functional inhibitory receptor and the cytoplasmic region of NKG2D is shortened compared to human NKG2D. Also in lemurs, the NKC genes are subject to alternative splicing. Furthermore, multiple CD94 genes have been identified in the potto (Perodicticus potto), a strepsirrhine primate, and the Philippine tarsier (Tarsius syrichta), a haplorrhine primate. An Alu insertion, which occurs exclusively in intron 4 of the Philippine tarsier CD94 sequences, indicates an independent amplification of CD94 in tarsiers and strepsirrhines. Duplicated, polymorphic CD94/NKG2 receptors of lower primates might represent functional equivalents of polymorphic KIRs in higher primates and polymorphic Ly49 receptors in rodents.
DDC: 570 Biowissenschaften
570 Life sciences
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 10 Biologie
Place: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-2588
URN: urn:nbn:de:hebis:77-16517
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: In Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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