Transkriptionelle Regulation geprägter Gene durch inter‐ und intra‐chromosomale Interaktionen
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Auf Chromosom 11p15.5 befinden sich zwei Cluster geprägter Gene. Die Gene jedes Clusters
werden abhängig von ihrer parental differenziell methylierten ICR allelspezifisch exprimiert.
(Epi)genetische Veränderungen dieser Region sind häufig mit den seltenen
Imprintingerkrankungen SRS und BWS assoziiert, aber auch Veränderungen wie
beispielsweise auf Chromosom 7 können zu SRS führen. Die betroffenen Gene sind alle Teil
eines gemeinsam regulierten IGN. In der vorliegenden Arbeit wurde daher die Expression
verschiedener Gene von Chromosom 7 und 11 sowie des IGN in Fibroblasten von je zwei
verschiedenen SRS‐(matUPD7 und matUPD11) und BWS‐Patienten (patUPD11 und maternale
Deletion der ICR1/H19) untersucht, um mögliche transkriptionelle Unterschiede oder
Gemeinsamkeiten festzustellen. Für IGF2 ergab sich eine erhöhte Expression in den BWSZellen
im Vergleich zu den SRS‐Zellen, während es für H19, abgesehen von der nicht
vorhandenen Expression in den Zellen, welche die maternale Deletion aufweisen, keine
signifikanten Unterschied gab. Im IC2 wies das Gen KCNQ1OT1 mit einer niedrigen Expression
in beiden SRS‐Zellkulturen und einer erhöhten Expression in den beiden BWS‐Zellkulturen
reziproke Gemeinsamkeiten auf. Während die Expression des Gens CDKN1C, welches laut
Literatur direkt von KCNQ1OT1 beeinflusst sein sollte, nur in SRSUPD11 und BWSUPD11 mit
der KCNQ1OT1‐Expression korrelierte. Im Zusammenhang mit dem IGN wies neben IGF2 und
KCNQ1OT1 auch das Gen MEST mit geringen Transkriptmengen bei SRS und erhöhten bei BWS
ein reziprokes Expressionsmuster für die beiden Krankheitsentitäten auf. Ein möglicher
regulativer Faktor, welcher in der ICR1 bindet ist Kaiso. Verschiedene Analysen zeigten, dass
das Kaiso für den Methylierungserhalt der ICR1 und auch für die transkriptionelle Regulierung
von IGF2 und H19 verantwortlich ist. Ob die ICR1 auf MEST und weitere IGN‐Gene über eine
physische Interaktion regulativ wirken kann, konnte mittels der durchgeführten 4C‐Analyse
nicht gefunden werden. Eine Interaktionsanalyse mittels T2C lieferte Hinweise für cis‐
Interaktionen der CS7‐Enhancerregion mit ICR1‐nahen Bereichen. Etwa 500 Basen entfernt
von CS7 konnten mehrere putative P53‐Bindestellen lokalisiert werden. Daher wurde die
funktionelle Relevanz von P53 mittels Nutlin‐3a‐Behandlung bzw. Bestrahlung und einem P53‐
Knockdown untersucht. Für den Nachweis der P53‐Bindung wurde im Anschluss an die
Stabilisierung mittels Nutlin‐3a eine ChIP bzw. ChIP‐Seq durchgeführt. Die ChIP (‐Seq)‐Daten
lieferten jedoch keine Hinweise auf eine P53‐Bindung für die Region bei CS7, die ICR1, den
H19‐Promoter oder die IGF2‐Promotoren. Die Expressionsanalysen der verschiedenen P53‐
Stabilisierungen ergaben unterschiedliche Ergebnisse. Während nach der Nutlin‐3a‐
Behandlung IGF2 und H19 im Mittel unverändert waren, ergab sich nach der Bestrahlung eine
Reduktion von H19 in beiden untersuchten SRS‐Zellkulturen. Im Vergleich dazu wurde nach
dem P53‐Knockdown eine Erhöhung von IGF2 in den SRS UPD11‐Zellen festgestellt. Die
Ergebnisse zeigen, dass unterschiedliche Behandlungen der Zellen differenzielle P53‐Effekte
hervorrufen können. Darüber hinaus ist eine Bindung an den CS7‐Bereich und damit
einhergehend weitere Funktionen in anderen Zellen oder Geweben möglich.