@phdthesis{Tranziska2004,
  author    = {Tranziska, Ann-Kathrin},
  title     = {Untersuchungen zum molekularen Pathomechanismus der SMA durch Anaylse der Smn-Interaktionspartner hnRNP-R und hnRNP-Q},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8256},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Spinale Muskelatrophie (SMA), die h{\"a}ufigste autosomal rezessive neuromuskul{\"a}re Erkrankung bei Kindern und jungen Erwachsenen, wird durch Mutationen in der telomeren Kopie des survival motor neuron (SMN1) Gens auf dem humanen Chromosom 5 verursacht. Anders als bei M{\"a}usen, welche nur ein Smn Gen haben, gibt es beim Menschen eine zweite Kopie (SMN2). Das Genprodukt dieser zweiten Kopie wird am C-Terminus bevorzugt alternativ gespleißt. Es bringt nur eine kleine Menge des vollst{\"a}ndigen SMN Proteins hervor. Der Grund, warum eine reduzierte Menge des ubiquit{\"a}r exprimierten SMN Proteins speziell zu einer Motorneuronendegeneration f{\"u}hrt, ohne andere Zelltypen gleichermaßen zu betreffen ist noch immer nicht bekannt. Mit Hilfe der Yeast-Two-Hybrid Technik wurden die beiden heterogenen nukle{\"a}ren Ribonukleoproteine hnRNP-R und hnRNP-Q als neue SMN-bindende Proteine identifiziert. Diese beiden hochhomologen Proteine waren bereits bekannt und stehen in Verbindung mit dem RNA Metabolismus, im Speziellen: Editing, Transport und Spleißing. hnRNP-R und -Q interagieren mit Wildtyp Smn, aber nicht mit trunkierten oder mutierten Smn Formen, welche in SMA-Patienten gefunden wurden. Beide Proteine werden in den meisten Geweben exprimiert. Im R{\"u}ckenmark von M{\"a}usen ist die st{\"a}rkste Expression am neunzehnten embryonalen Tag zu beobachten. Interessanterweise ist hnRNP-R haupts{\"a}chlich in den Axonen von Motoneuronen zu finden und kolokalisiert dort mit Smn. Im Mausmodell f{\"u}r die SMA konnte gezeigt werden, dass sich die Motoneurone von erkrankten M{\"a}usen hinsichtlich der Morphologie ihrer Neuriten von solchen aus Wildtyp M{\"a}usen unterscheiden. Werden hnRNP-R oder hnRNP-Q in kultivierten Nervenzellen exprimiert, so f{\"o}rdern sie das Wachstum von Neuriten. Bei SMA-Patienten ohne Mutation im SMN Gen konnte allerdings weder Mutation noch Deletion in hnRNP-R oder hnRNP-Q nachgewiesen werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit k{\"o}nnen entscheidend zu einem besseren Verst{\"a}ndnis der motoneuronen spezifischen Funktion von Smn bei der SMA beitragen.},
  subject      = {Spinale Muskelathropie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ye2004,
  author    = {Ye, Fang},
  title     = {The role of DNA supercoiling in the coordinated regulation of gene expression in Helicobacter pylori},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-9878},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Summary Mechanisms of global gene regulation in bacteria are not well characterized yet. Changes in global or local supercoiling of chromosomal DNA are thought to play a role in global gene silencing and gene activation. In Helicobacter pylori, a bacterium with few dedicated transcriptional regulators, the structure of some promoters indicates a dependency on DNA topology. For example, the promoter of the major flagellar subunit gene flaA ({\´o}28-dependent) has a shorter spacing of 13 nucleotides (nt) in comparison to the consensus promoter (15 nt). Supercoiling changes might be a mechanism of gene-specific and global transcriptional regulation in this bacterium. The aim of this study was to elucidate, if changes in global supercoiling have an influence on global gene regulation in H. pylori, and on the temporal regulation of the flagellar biosynthesis pathway in this organism. In the present work, global DNA supercoiling in H. pylori was visualized for the first time, by determining the supercoiling state of plasmids under different growth conditions. Using this method, we showed that cellular supercoiling was clearly growth phase-dependent in H. pylori. Coinciding with increased supercoiling during the growth phases, transcription of the flaA gene was increased, while the transcription of a second {\´o}28-dependent gene with regular promoter spacing (HP0472) was reduced, supporting the hypothesis that growth phase-dependency of promoters might be mediated by changes of DNA topology. Supercoiling in H. pylori could be influenced in a reproducible fashion by inhibition of gyrase using novobiocin, which led to DNA relaxation and to a concomitant decrease of flaA transcript levels. Promoter spacer mutagenesis of the flaA promoter was performed. With flaA promoters of increased or reduced length, transcription of flaA was reduced, less susceptible to supercoiling changes, and, under specific conditions, inverted as compared to the wild type promoter. Transcriptional interdependence between the coupled topA-flaB genes and flaA was found by analysis of the flaA promoter mutants. Chromosomally linked gyrA-flgR, and topA-flaB genes were all dependent on supercoiling and coregulated with each other. Comprehensive transcript profiling (DNA microarrays) of wildtype H. pylori with and without novobiocin treatment identified a number of genes (10\% of total genes), including flagellin, virulence and housekeeping genes, which were strongly dependent on and appeared to be synchronized by supercoiling changes (transcriptional up- or downregulation). These findings indicate a tightly coupled temporal regulation of flagellar biogenesis and metabolism in H. pylori, dependent on global supercoiling. A specific group of genes was also regulated in H. pylori by overexpression of Topoisomerase I, as detected by genome-wide analysis (DNA microarray). The DNA-bending protein HU is thought to be responsible for influencing the negative supercoiling of DNA, through its ability to wrap DNA. HU is encoded by the hup single gene in H. pylori, and constitutively expressed during the whole growth curve. An H. pylori hup mutant was constructed. H. pylori cells lacking HU protein were viable, but exhibited a severe growth defect. Our data indicate that the lack of HU dramatically changes global DNA supercoiling, indicating an important function of HU in chromosome structuring in H. pylori. Transcriptome analyses were performed and demonstrated that a total of 66 genes were differentially transcribed upon hup deletion, which include virulence genes and many other cell functions. The data indicate that HU might act as further important global regulator in H. pylori. Increased gene expression of heat shock proteins and a decreased transcription of the urease gene cluster may indicate a co-ordinated response of H. pylori to changes of environmental conditions in its specific ecological niche, mediated by HU. After the whole genomic sequences of H. pylori strains 26695 and J99 were published, two ORFs (HP0116 and HP0440) were presumptively annotated as topoisomerase I orthologs. HP0116 is the functional H. pylori topoisomerase I (TopA). HP0440 (topA2) was found in only few (5 of 43) strains. Western blot analysis indicated that TopA2 is antigenically different from TopA. TopA2 is transcribed in H. pylori, but the protein must be functionally different from TopA, since it is lacking one functionally essential zinc finger motif, and was not able to functionally complement a TopA-deficient E. coli. Like topA, topA2 was also transcribed in a growth phase-dependent manner. We did not find a function of TopA2 in DNA structuring or topology, but, in the present study, we were able for the first time to establish a unique function for TopA2 in global gene regulation, by comprehensive transcriptome analysis (DNA microarray). Transcriptome analysis showed that a total of 46 genes were differentially regulated upon topA2 deletion, which included flagellar genes and urease genes. These results suggest that TopA2 might act as a novel important regulator of both flagellar biosynthesis and urease in H. pylori.},
  subject      = {Helicobacter pylori},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Koerner2004,
  author    = {K{\"o}rner, Ulrich},
  title     = {Funktionelle Rolle von HMGN-Proteinen w{\"a}hrend der Embryonalentwicklung von Xenopus laevis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-9166},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {HMGN Proteine sind Architekturelemente des Chromatins und besitzen die F{\"a}higkeit, Chromatin aufzulockern. Sie erm{\"o}glichen anderen Proteinen den Zugang zu Nukleosomen und unterst{\"u}tzen DNA-abh{\"a}ngige Prozesse wie Replikation, Transkription und DNA-Reparatur. In dieser Arbeit wurde die funktionelle Rolle der HMGN Proteine w{\"a}hrend der Embryogenese am Beispiel des s{\"u}dafrikanischen Krallenfroschs Xenopus laevis untersucht. Dabei wurde entdeckt, dass sowohl die Expression als auch die zellul{\"a}re Verteilung der HMGN Proteine entwicklungsspezifisch reguliert ist. Eine Manipulation der HMGN Proteinmengen w{\"a}hrend der Embryonalentwicklung f{\"u}hrte zu schweren Fehlentwicklungen in Postblastula Embryonen. In der Oogenese waren sowohl Xenopus HMGN mRNAs als auch Xenopus HMGN Proteine in allen Oozytenstadien nachweisbar. Interessanterweise waren HMGN Proteine in sp{\"a}teren Oozytenstadien nur im Zytoplasma zu finden und nicht mit Lampenb{\"u}rstenchromosomen assoziiert. Im Zuge der Maturation der Oozyten zu Eiern verschwinden die Proteine g{\"a}nzlich. W{\"a}hrend der Embryogenese waren HMGN Proteine dann erst wieder ab der Blastula detektierbar, zeitgleich mit der transkriptionellen Aktivierung des embryonalen Genoms. Gleichzeitig wiesen ihre Expressionsmuster, zumindest auf mRNA-Ebene, auf Gewebspezifit{\"a}t hin. Whole mount in situ-Hybridisierungen und RT-PCR-Analysen zeigten eine erh{\"o}hte mRNA-Menge in mesodermalen und neuroektodermalen Geweben von Schwanzknospenstadien. Nach Injektion rekombinanter HMGN Proteine ({\"U}berexpression) oder Morpholino-Antisense-Oligonukleotiden (knock-down) in die Zygote entwickelten sich Embryonen mit offenen R{\"u}cken, stark verk{\"u}rzten und gebogenen K{\"o}rperachsen und deformierten Kopfstrukturen als Hauptmerkmale. Histologische Analysen und insbesondere die Magnetresonanz Bildgebung deuteten auf Fehler in der Mesodermdifferenzierung hin. Die Analysen zeigen, dass eine bestimmte kritische zellul{\"a}re HMGN Proteinmenge f{\"u}r eine korrekte Embryonalentwicklung von Xenopus laevis notwendig ist. Durch „animal cap assays" und RT-PCR-Expressionsanalysen Mesoderm-spezifischer Gene konnte schließlich gezeigt werden, dass HMGN Proteine die Regulation Mesoderm-spezifischer Gene beeinflussen. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass auch die HMGN-Genexpression w{\"a}hrend der Mesodermdifferenzierung reguliert wird. Durch eine Analyse des Expressionsbeginns entwicklungsrelevanter Gene w{\"a}hrend der Midblastula Transition konnte gezeigt werden, dass ver{\"a}nderte HMGN Proteinmengen den Expressionsbeginn spezifischer Gene wie Xbra und chordin beeinflussen. Damit konnte zum ersten Mal ein Einfluss dieser ubiquit{\"a}ren Chromatinproteine auf die Expression spezifischer Gene gefunden werden. Die durch HMGN Proteine verursachte fehlerhafte Expression von Xbra und chordin als Schl{\"u}sselgene der Mesodermdifferenzierung kann die Fehlentwicklungen mesodermaler Strukturen erkl{\"a}ren.},
  subject      = {Glatter Krallenfrosch},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schmittwolf2004,
  author    = {Schmittwolf, Carolin},
  title     = {Analyse des Differenzierungspotentials muriner h{\"a}matopoetischer und neuraler Stammzellen nach Modifikation ihrer Genexpression},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8812},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurde das Differenzierungspotential muriner h{\"a}matopoetischer und neuraler Stammzellen nach Modifikation ihrer Genexpression untersucht. Zur Ver{\"a}nderung der Genexpression wurden f{\"u}r die beiden adulten Stammzelltypen zwei unterschiedliche experimentelle Ans{\"a}tze gew{\"a}hlt: In h{\"a}matopoetischen Stammzellen wurden molekulare Regulatoren der H{\"a}matopoese durch retroviral vermittelten Gentransfer {\"u}berexprimiert und anschließend ihr in vitro Verhalten und in vivo in Maustransplantationsmodellen ihre Rekonstitutionsf{\"a}higkeit untersucht. Neurale Stammzellen wurden gleichzeitig mit den Chromatin-modifizierenden Substanzen Trichostatin A (TSA) und 5-Aza-2´-desoxycytidin (AzadC) behandelt, im Anschluß ihre Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber der Behandlung in vitro bestimmt und ihr h{\"a}matopoetisches Entwicklungspotential in vivo analysiert. In h{\"a}matopoetischen Stammzellen wurde der Transkriptionsfaktor HOXB4, die h{\"a}matopoetische Vorl{\"a}uferkinase 1 (HPK1) oder eine Kinase-inaktive Mutante der HPK1 (HPK1M46) durch retrovirale Transduktion {\"u}berexprimiert. Der Transfer wildtypischer HPK1 oder HPK1M46 Gene in Knochenmarkzellen hatte in vitro keinen meßbaren Einfluß auf die Proliferation und Anzahl primitiver Vorl{\"a}uferzellen, was auch nach Expression verschiedener Proteinmengen beobachtet wurde. Das Repopulationsverhalten h{\"a}matopoetischer Stammzellen, die mit wildtypischer HPK1 transduziert wurden, war vergleichbar mit dem kontrolltransduzierter Stammzellen. Nach HPK1M46 Transduktion zeigten h{\"a}matopoetische Stammzellen in vivo ein reduziertes Langzeitrepopulationsverhalten und Knochenmarkzellen ex vivo ein eingeschr{\"a}nktes Koloniebildungspotential. Sowohl mit wildtypischer HPK1 als auch mit HPK1M46 transduzierte h{\"a}matopoetische Stammzellen wiesen ein normales Multilinienbesiedlungspotential auf. Nach Transduktion von Knochenmarkzellen mit HOXB4, einem wichtigen Regulator der Selbsterneuerung h{\"a}matopoetischer Stammzellen, konnten diese in vitro expandiert werden, ohne daß sie, wie dies bei kontrolltransduzierten Knochenmarkzellen auftrat, ph{\"a}notypisch Differenzierungsmarker ausbildeten. Nach HOXB4 Transduktion akkumulierte eine homogene, Mac-1niedrig exprimierende Zellpopulation im Gegensatz zu einer Mac-1hoch, Gr-1 sowie c-kit positiven Population, die sich in den Kontrollkulturen entwickelte. Auf mRNS Ebene wurden nur in den Kontrollkulturen Transkripte hochreguliert, die f{\"u}r differenzierende Zellen spezifisch sind, wie z. B. Zyklin D1 w{\"a}hrend myeloider Differenzierung. Die {\"U}berexpression von HOXB4 erm{\"o}glichte eine konstante Proliferationsrate und hatte auf das Verh{\"a}ltnis von asymmetrischen zu symmetrischen Zellteilungen jedoch keinen Einfluß. Entsprechend blieb das Expressionsmuster an Zyklinen, Zyklin-abh{\"a}ngigen Kinasen und Mitgliedern des Transkriptionsaktivators AP-1 in HOXB4 transduzierten Knochenmarkzellen {\"u}ber den beobachteten Zeitraum konstant. Durch die {\"U}berexpression von HOXB4 kann somit in kultivierten Knochenmarkzellen in vitro eine stabile Proliferationsrate induziert und parallel eine fortschreitende Differenzierung der Knochenmarkkultur aufgehalten oder zumindest verz{\"o}gert werden. Sowohl wildtypische als auch bcl-2 transgene neurale Stammzellen, die mit den Epigenotyp-ver{\"a}ndernden Substanzen TSA und AzadC behandelt wurden, zeigten nach Transplantation in bestrahlte adulte Rezipienten h{\"a}matopoetisches Entwicklungspotential, das unbehandelte neurale Stammzellen nicht aufwiesen. Die Frequenz chim{\"a}rer Tiere konnte durch Verwendung bcl-2 transgener neuraler Stammzellen erh{\"o}ht werden und bereits in vitro wiesen wildtypische und bcl-2 transgene neurale Stammzellen unterschiedliche Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber der TSA/AzadC Behandlung auf. Diese von behandelten neuralen Stammzellen vermittelte Rekonstitution des h{\"a}matopoetischen Systems war langanhaltend und fand sowohl in der myeloiden als auch in der lymphoiden Linie statt. Eine erfolgreiche h{\"a}matopoetische Besiedlung war auch nach Transplantation klonaler neuraler Stammzellen zu beobachten, so daß eine Verunreinigung mit h{\"a}matopoetischen Zellen als Ursache der Rekonstitution ausgeschlossen werden konnte. Die beobachtete Generierung der morphologisch und ph{\"a}notypisch intakten h{\"a}matopoetischen Zellen aus neuralen Zellen war nicht das Ergebnis einer Zellfusion von Rezipientenzellen mit injizierten Donorzellen. Denn die h{\"a}matopoetischen Donorzellen trugen einen normalen 2n Karyotyp und wiesen keine Heterokaryons auf, die f{\"u}r Fusionen charakteristisch w{\"a}ren. Somit ist es m{\"o}glich, durch die Ver{\"a}nderung des Epigenotyps neuraler Stammzellen gefolgt von einer Transplantation in eine h{\"a}matopoetische Mikroumgebung eine Transdifferenzierung neuraler in h{\"a}matopoetische Zellen zu induzieren.},
  subject      = {Maus},
  language  = {de}
}