@phdthesis{Leimeister1999,
  author    = {Leimeister, Cornelia},
  title     = {Identifizierung und Charakterisierung von Genen f{\"u}r die Entwicklung der Nieren und des Urogenitalsystems},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1690},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {1999},
  abstract  = {Das Studium der Nierenentwicklung gibt Einblicke in generelle entwicklungsbiologische Prozesse wie induktive Wechselwirkungen, mesenchymale Kondensation, mesenchymale-epitheliale Umformung, Determinierung von Zellschicksal sowie Differenzierung und damit auch in die Entstehung congenitaler Fehlbildungen. Nach Induktion durch die Ureterknospe entstehen aus dem metanephrogenen Mesenchym die funktionellen Einheiten der Niere - die Nephrone - und das Nierenstroma. Diesen morphogenetischen Prozessen liegen komplexe regulatorische Ver{\"a}nderungen in der Genexpression zugrunde, die bislang nicht im Detail aufgekl{\"a}rt sind. Ziel dieser Arbeit war deshalb die Identifizierung bekannter und insbesondere neuer Gene, die durch Induktion im metanephrogenen Mesenchym reguliert werden. Mit Hilfe der ddPCR und Transfilter-Organkulturen wurde die Genexpression von induziertem versus nicht-induziertem Mesenchym aus M{\"a}use-Nierenanlagen untersucht. Einzelne Kandidaten wurden auf differenzielle Expression durch Northern Blot Analyse {\"u}berpr{\"u}ft und f{\"u}r die weitere Charakterisierung ausgew{\"a}hlt. Als eines der bekannten Gene wurde sFRP2 als im metanephrogenen Mesenchym induziert best{\"a}tigt und durch in situ Hybridisierung ganzer M{\"a}useembryonen und Paraffinschnitte n{\"a}her untersucht. Es zeigt eine spezifische und dynamische Expression w{\"a}hrend der Entwicklung der Niere und anderer Gewebe, die mit den Expressionsmustern von sFRP1 und sFRP4 verglichen wurde. Die detailierte Genexpressionsanalyse der sFRP-Familie in der murinen Embryonalentwicklung sollte als Grundlage f{\"u}r funktionelle Studien dieser erst k{\"u}rzlich entdeckten neuen Genfamilie dienen. Erste Untersuchungen der ddPCR-Produkte C0-5, J6-3 und M2-4 zeigten, daß es sich um neue Gene handelt, die unterschiedliche Expressionsmuster in der Niere zeigen. W{\"a}hrend C0-5 dynamisch in Epithelzellen von Ureter und Nephronvorl{\"a}ufern exprimiert ist, markiert J6-3 Stromazellen und M2-4 ist bereits im kondensierenden Mesenchym, sp{\"a}ter aber auch in den epithelialen Derivaten nachweisbar. Die Isolierung und Analyse der dem C0-5-ddPCR-Fragment entsprechenden cDNA zeigte, daß sie f{\"u}r ein kollagenartiges Protein codiert, welches beim Menschen in der N{\"a}he des EWS-Gens auf Chromosom 22q12 liegt. Dar{\"u}ber hinaus wurde eine neue zu hairy und dem E(spl)-Komplex verwandte Genfamile identifiziert. Aufgrund ihrer Verwandtschaft und einem charakteristischen YRPW-Tetrapeptid wurden sie als Hey-Gene bezeichnet f{\"u}r: "hairy- und E(spl)-verwandt mit YRPW-Motiv". Sie zeigen gegen{\"u}ber hairy/E(spl) oder den entsprechenden Vertebraten-Homologen der Hes-Genfamilie ver{\"a}nderte DNA- und Protein-Bindungseigenschaften. Dar{\"u}ber hinaus korrelieren ihre Expressionsmuster h{\"a}ufig mit Genen des Delta-Notch-Signaltransduktionsweg, was auf eine Beteiligung der Hey-Gene an Zelldeterminierung und Bildung von Zellgrenzen hinweist. Diese Vermutung konnte durch die Analyse von Dll1-Knockout-M{\"a}usen f{\"u}r die Somitogenese ansatzweise best{\"a}tigt werden. Die Kombination von Transfilter-Organkultur mit ddPCR erwies sich als geeignet, um transkriptionell regulierte Gene des metanephrogenen Mesenchyms zu identifizieren. Expressions- und Sequenzanalyse vor allem der neuen Gene deutet auf ihre Beteiligung an der Entwicklung der Niere und anderer Gewebe hin, die nun im Einzelnen untersucht werden muß. Mehr als 50 weitere Kandidaten f{\"u}r neue Gene bilden eine breite Basis zur weiteren Erforschung molekularer Grundlagen der Nierenentwicklung.},
  subject      = {Niere},
  language  = {de}
}