@phdthesis{Lekszas2020, author = {Lekszas, Caroline}, title = {Erweiterung des genetischen Mutationsspektrums verschiedener Krankheitsbilder und Identifizierung neuer krankheitsrelevanter Gene im Menschen mittels Whole Exome Sequenzierung}, doi = {10.25972/OPUS-20880}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-208807}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Trotz der rasanten Entwicklung molekulargenetischer Analysemethoden sind die Ausl{\"o}ser vieler Erbrankheiten bislang ungekl{\"a}rt. Eine Identifikation der genetischen Ursache einer Erkrankung ist jedoch essenziell, um zus{\"a}tzliche invasive Tests vermeiden, ad{\"a}quate Therapiemaßnahmen in die Wege leiten, akkurate Prognosen stellen und eine entsprechende genetische Beratung anbieten zu k{\"o}nnen. Next Generation Sequencing (NGS)-basierte Techniken wie die Whole Exome Sequenzierung (WES) haben die humangenetische Forschung und Diagnostik in den letzten Jahren revolutioniert. Die WES erm{\"o}glicht die Sequenzierung der Exons aller proteincodierenden Gene von mehreren Individuen gleichzeitig und stellt ein hilfreiches Werkzeug bei der Suche nach neuen kranheitsrelevanten Genen im Menschen dar. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Aufkl{\"a}rung genetischer Ursachen verschiedenster Erkrankungen in konsanguinen Familien aus dem nahen und mittleren Osten mittels WES. Insgesamt wurden 43 Patienten mit unterschiedlichen Krankheitsbildern untersucht, darunter viele mit Skelettdysplasien oder Neuropathien. In 22 F{\"a}llen (51\%) konnte die entsprechende krankheitsverursachende Mutation ausfindig gemacht werden. In 21\% der aufgekl{\"a}rten F{\"a}lle wurden Sequenzvarianten detektiert, die in der Literatur bereits als pathogen beschrieben wurden, w{\"a}hrend 63\% bisher noch unbekannte Mutationen in bereits als krankheitsrelevant beschriebenen Genen darstellten. Zudem konnten im Rahmen dieser Arbeit drei neue, f{\"u}r den Menschen krankheitsrelevante Gene identifiziert werden, solute carrier family 10 member 7 (SLC10A7), T-box 4 (TBX4) und MIA SH3 domain ER export factor 3 (MIA3). SLC10A7 codiert f{\"u}r einen Transporter aus der Familie der solute carrier, der in der Plasmamembran verankert ist. In dieser Arbeit geleistete Analyseergebnisse konnten zu der Erstbeschreibung von homozygoten pathogenen SLC10A7-Mutationen als Ursache f{\"u}r eine Skelettdysplasie mit Amelogenesis imperfecta beitragen. Bei TBX4 handelt es sich um einen hochkonservierten Transkriptionsfaktor, der w{\"a}hrend der embryonalen Entwicklung an der Ausbildung der unteren Extremit{\"a}ten beteiligt ist. Homozygote pathogene TBX4-Mutationen wurden im Kontext dieser Arbeit erstmalig mit einer posterioren Amelie mit Becken- und Lungenhypoplasie in Verbindung gebracht. MIA3 ist ein Transmembranprotein des endoplasmatischen Retikulums, das eine essenzielle Rolle bei der Proteinsekretion spielt. Die hier vorgestellten Patienten mit homozygoten pathogenen MIA3-Mutationen zeigen eine komplexe syndromale Erkrankung, die sich haupts{\"a}chlich in einer Kollagenopathie, Diabetes mellitus und milder mentaler Retardierung manifestiert und ein neues Krankheitsbild darstellt. Die im Rahmen dieser Arbeit erzielten Ergebnisse erweitern somit zum einen das Mutationsspektrum verschiedener bekannter Krankheitsbilder und offenbaren zum anderen neue krankheitsrelevante Gene im Menschen.}, subject = {Verwandtenehe}, language = {de} } @phdthesis{Reichenbach2020, author = {Reichenbach, Juliane Renate}, title = {Paternal age effects on sperm DNA methylation and its impact on the next generation}, doi = {10.25972/OPUS-19980}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-199805}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {The effect of late parenthood on the offspring´s physical and mental health status has recently become an increasingly important topic of discussion. Studies on neurodevelopmental disorders in children of older parents (Naserbakht et al., 2011) outline the negative consequences of aging fathers as unpredictable compared to the better-understood unfavorable maternal influences (Cedars et al. 2015). This may be due to the fact that lifelong production of male gametes becomes more susceptible to error, not only for somatic mutations. Non-genomic mechanisms such as epigenetic methylation also alter DNA dynamically throughout life (Jones et al., 2015) and influence the aging human sperm DNA (Jenkins et al., 2014). These methylation changes may be transmitted to the next generation via epigenetic inheritance mechanisms (Milekic et al., 2015), which may negatively impact the sensitive epigenetic regulation of cell differentiation in the embryonic period (Curley et al., 2011; Spiers et al., 2015). Accordingly, Nardone et al. (2014) reported several hypomethylated regions in autistic patients, illustrating potential epigenetic influences on the multifactorial pathogenesis of neuropsychiatric disorders. In the present study, the methylation status of five gene regions in the sperm DNA of males of different ages was analyzed by two techniques - pyrosequencing and deep bisulfite sequencing. Two gene regions, FOXK1 and DMPK, showed a highly significant age-related methylation loss and FOXK1 a reduced methylation variation at the level of single alleles. In addition, the examined gene region of FOXK1 showed significant methylation changes in the fetal cord blood DNA of the respective offspring of the sperm donor. This fact suggests a transfer of age-related methylation loss to the next generation. Interestingly, a methylation analysis at the level of single alleles showed that the methylation loss was inherited exclusively by the father. FOXK1 is a transcription factor that plays an important role in the epigenetic regulation of the cell cycle during embryonic neuronal development (Huang et al., 2004; Wijchers et al., 2006). For this reason, the methylation status of FOXK1 in the blood of autistic patients and an age- and sex-matched control group was investigated. While both groups showed age-associated FOXK1 methylation loss, a faster dynamics of methylation change was observed in the autistic group. Although further studies are needed to uncover inheritance mechanisms of epigenetic information, the present results show an evident influence of age-related methylation changes on offspring. When advising future fathers, it is important to consider how the paternal epigenome is altered by aging and can have a negative impact on the developing embryo.}, subject = {Epigenetik}, language = {en} } @phdthesis{Engel2019, author = {Engel, Jakob}, title = {Untersuchung der Korrelation von Genotyp und Ph{\"a}notyp bei der Hypophosphatasie}, doi = {10.25972/OPUS-18175}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-181751}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Die Arbeit zeigt, dass die Symptome der HPP sehr variabel und unterschiedlich stark auftreten k{\"o}nnen. Dies erschwert die klinische Diagnosestellung der Erkrankung. Nahezu alle Patienten berichteten von starken Knochen-, Gelenk,- und Muskelschmerzen, von Karies und Parodontose sowie von vermehrten Frakturen, die zum Teil weitere chronische Schmerzen und Wiederholungsfrakturen erzeugen. Eine deutlich verminderte Leistungsf{\"a}higkeit im Vergleich zu Gleichaltrigen wurde ebenso h{\"a}ufig angegeben. Es konnte keine eindeutige Ph{\"a}notyp -  Genotyp Korrelation gefunden werden, allerdings geben die Daten einen deutlichen Hinweis, dass Patienten mit zwei Mutationen am st{\"a}rksten symptomatisch betroffen sind. Ebenfalls konnten keine Unterschiede zwischen dominant negativen Mutationen und nicht dominant negativen Mutationen gefunden werden.}, subject = {Hypophosphatasie}, language = {de} } @phdthesis{Patzina2019, author = {Patzina, Tobias}, title = {Genetische Ver{\"a}nderungen am SOX9 Lokus bei Pierre-Robin-Sequenz}, doi = {10.25972/OPUS-18689}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-186893}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Die Pierre-Robin-Sequenz ist eine angeborene kraniofaziale Fehlbildung, bei der h{\"a}ufig eine Triade von Symptomen, bestehend aus mandibul{\"a}rer Mikrognathie/Retrognathie, Glossoptose und einer Gaumenspalte, beobachtet werden kann. Aufgrund der Heterogenit{\"a}t der PRS und der h{\"a}ufigen Vergesellschaftung mit Syndromen, konnten {\"A}tiologie und Pathogenese der PRS bisher nur unzureichend gekl{\"a}rt werden. F{\"u}r einen Teil der Patienten mit isolierter PRS konnte eine famili{\"a}re H{\"a}ufung von PRS-F{\"a}llen nachgewiesen werden, was auf eine erbliche Komponente als krankheitsausl{\"o}senden Faktor hinweist. In diesem Zusammenhang konnten bei Patienten mit isolierter PRS geh{\"a}uft genetische Ver{\"a}nderungen mit einer Entfernung von {\"u}ber 1Mb zentromerisch (5´) von SOX9 auf dem Chromosom 17 detektiert werden. Es wird vermutet, dass diese genetischen Aberrationen am SOX9 Lokus eine gewebsspezifische Fehlregulation von SOX9 w{\"a}hrend der Embryonalentwicklung ausl{\"o}sen und somit urs{\"a}chlich f{\"u}r die Entstehung von PRS sein k{\"o}nnen. Das Ziel dieser Arbeit war es, eine W{\"u}rzburger Patientenkohorte mit isolierter PRS zu gewinnen und Informationen {\"u}ber die ph{\"a}notypischen Merkmale der Studienteilnehmer auszuwerten. Im Anschluss sollte die Patienten-DNS mittels molekulargenetischen Analysemethoden auf potenziell krankheitsausl{\"o}sende genetische Aberrationen am SOX9 Lokus untersucht werden. Zun{\"a}chst konnte eine Kohorte mit sieben PRS-Patienten erstellt und Informationen {\"u}ber die ph{\"a}notypischen Krankheitsmerkmale erfasst und ausgewertet werden. Anschließend wurden bei den Studienteilnehmern eine Array-CGH, eine quantitative Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion und im Bereich von drei konservierten, potenziell regulatorischen Elementen des SOX9 Lokus eine Sanger Sequenzierung durchgef{\"u}hrt. Die Array-CGH ergab zun{\"a}chst bei einem Patienten zwei große Deletionen im regulativen Umfeld des SOX9 Lokus, welche im Weiteren nicht durch qPCR best{\"a}tigt werden konnten. Letztendlich konnten durch die Sanger Sequenzierung 22 Varianten detektiert werden, wovon f{\"u}r drei Einzelnukleotid-Polymorphismen eine pr{\"a}disponierende Wirkung diskutierbar und f{\"u}r zwei Einzelnukleotid-Varianten eine urs{\"a}chlich pathogene Wirkung nicht auszuschließen ist.}, subject = {Robin-Syndrom}, language = {de} } @phdthesis{Rost2020, author = {Rost, Isabell}, title = {Gezielte Anreicherungs- und neue DNA-Sequenzierungsstrategien f{\"u}r die molekulare Analyse von Fanconi-An{\"a}mie-Genen}, doi = {10.25972/OPUS-15109}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-151096}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Fanconi-An{\"a}mie (FA) ist, mit Ausnahme von Mutationen in FANCR/RAD51, eine autosomal-rezessive oder X-chromosomal vererbte Krankheit, die sich durch eine ausgesprochene klinische als auch genetische Heterogenit{\"a}t auszeichnet. Neben einem fortschreitenden Knochenmarksversagen z{\"a}hlen zu den typischen Merkmalen eine Vielzahl an angeborenen Fehlbildungen, wie beispielsweise Radialstrahlanomalien, Minderwuchs oder Pigmentierungsst{\"o}rungen. Zudem besteht f{\"u}r FA-Patienten ein {\"u}berdurchschnittlich hohes Risiko bereits in jungen Jahren an akuter myeloischer Leuk{\"a}mie oder soliden Tumoren zu erkranken. Bislang konnten in 21 FA-Genen (FANCA, -B, -C, - D1, -D2, -E, -F, -G, -I, -J, -L, -M, -N, -O, -P, -Q, -R, -S, -T, -U oder -V) krankheitsverursachende Mutationen identifiziert werden, deren Proteinprodukte maßgeblich an der Aufrechterhaltung der Genomstabilit{\"a}t beteiligt sind und Komponenten des FA/BRCA-DNA-Reparaturweges darstellen. In der klassischen FA-Mutationsanalyse kommen meist Sanger-Sequenzierungen sowie MLPA- und Immunblot-Analysen zum Einsatz. Da im Wesentlichen keine Genotyp-Ph{\"a}notyp-Korrelation besteht, gestaltet sich, gerade bei seltenen FA-Komplementationsgruppen, der Nachweis von krankheitsverursachenden Mutationen oftmals sehr zeit- und kostenintensiv. W{\"a}hrend der letzten Jahre wurden verschiedene Strategien zur Anreicherung und Sequenzierung entwickelt, welche die parallele Sequenzanalyse einzelner ausgew{\"a}hlter Gene, ganzer Exome oder sogar des gesamten Genoms und somit eine kosten- und zeiteffiziente Mutationsanalyse erm{\"o}glichen. In der vorliegenden Arbeit wurden unterschiedliche Anreicherungsmethoden mit anschließender Hochdurchsatzsequenzierung auf ihre Anwendbarkeit in der molekulargenetischen FA-Diagnostik getestet, um klassische Mutationsanalyse-Methoden zu erg{\"a}nzen oder m{\"o}glicherweise sogar ganz ersetzen zu k{\"o}nnen. Der erste Teil der Arbeit befasste sich mit der Etablierung eines FA-spezifischen Genpanels zur Genotypisierung von FA-Patienten. Nachdem die Methode zun{\"a}chst anhand von FA-Patienten mit bekannten Mutationen optimiert werden musste, erwies sie sich als effizienter Ansatz zum Nachweis krankheitsverursachender Mutationen bei FA-Patienten unbekannter Komplementationsgruppe. Durch die FA-Panelanalyse konnten 37 von 47 unklassifizierten Patienten einer FA-Komplementationsgruppe zugeordnet werden, indem deren kausalen Mutationen bestimmt wurden. In einem weiteren Ansatz sollte die Anwendbarkeit eines kommerziellen Anreicherungspanels zur FA-Diagnostik untersucht werden. Auch hier konnte ein Großteil der krankheitsverursachenden Mutationen von f{\"u}nf bekannten wie auch 13 nicht zugeordneten FA-Patienten detektiert und somit eine molekulargenetische Diagnose bei neun weiteren, zuvor unklassifizierten FA-Patienten, gestellt werden. Ferner wurden sechs ausgew{\"a}hlte Patienten, zus{\"a}tzlich zur Panelanreicherung, per Exomanalyse untersucht. Zum einen konnten Mutationen in bekannten FA-Genen best{\"a}tigt oder neu identifiziert werden. Zum anderen wurden auch potentiell pathogene Mutationen in DNA-Reparaturgenen außerhalb des FA/BRCA-Signalweges bei zwei Patienten mit unbest{\"a}tigter Verdachtsdiagnose FA verifiziert. So wurde bei mehreren Mitgliedern einer Familie mit unterschiedlichen Tumorerkrankungen eine zuvor unbeschriebene homozygote Nonsense-Mutation in der BER-Glykosylase NTHL1 nachgewiesen, f{\"u}r welche bislang erst zwei pathogene Mutationen als Ausl{\"o}ser eines neuen Krebssyndroms bekannt sind. Bei einem weiteren Patienten wurden compound-heterozygote Mutationen in RPA1 detektiert, ein Gen f{\"u}r das bislang noch kein Krankheitsbild bekannt ist. Mit Hilfe der drei verschiedenen Anreicherungsstrategien konnten insgesamt 47 von 60 unklassifizierten FA-Patienten 13 verschiedenen Komplementationsgruppen eindeutig zugeordnet werden. Es zeigte sich dabei ein breites Spektrum an neuen, bislang unbeschriebenen FA-Mutationen. Den gr{\"o}ßten Anteil an der Gesamtzahl der nachgewiesenen Mutationen hatten Spleißmutationen, die auf eine Auswirkung auf das kanonische Spleißmuster untersucht wurden, um einen pathogenen Effekt nachweisen zu k{\"o}nnen. Weiterhin schloss die Arbeit die Charakterisierung einzelner FA-Patienten bzw. Komplementationsgruppen mit ein. Dazu z{\"a}hlen die seltenen Untergruppen FA-T und FA-Q, f{\"u}r die jeweils ein neuer Patient identifiziert werden konnte. Durch die funktionelle Charakterisierung der dritten jemals beschriebenen FA-Q-Patientin konnten Einblicke in das Zusammenspiel der Reparatur von DNA-Quervernetzungen und der Nukleotidexzisionsreparatur gewonnen und die ph{\"a}notypische Variabilit{\"a}t von FA durch die subjektive als auch zellul{\"a}re UV-Sensitivit{\"a}t der Patientin erg{\"a}nzt werden. Dar{\"u}ber hinaus konnte das Mutationsspektrum in FA-I sowie FA-D2 erweitert werden. Eine genauere Untersuchung der Pseudogenregionen von FANCD2 erm{\"o}glichte dabei die gezielte Mutationsanalyse des Gens. Insgesamt konnten die Ergebnisse dieser Arbeit dazu beitragen, das Mutationsspektrum in FA zu erweitern und durch die Identifizierung und Charakterisierung einzelner Patienten neue Einblicke in verschiedene Komponenten des FA/BRCA-Signalweges zu erhalten. Es zeigte sich, dass neue DNA-Sequenzierungsstrategien in der FA-Diagnostik eingesetzt werden k{\"o}nnen, um eine effiziente Mutationsanalyse zu gew{\"a}hrleisten und klassische Methoden in Teilbereichen zu ersetzen.}, subject = {Fanconi-An{\"a}mie}, language = {de} } @phdthesis{Haertle2018, author = {Haertle, Larissa}, title = {Gestationsdiabetes und fetale Programmierung: Epigenetische Untersuchungen mit verschiedenen Next Generation Sequencing Techniken}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-156465}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Eine intrauterine Gestationsdiabetes (GDM) Exposition induziert in den betroffenen Nachkommen eine lebenslang erh{\"o}hte Pr{\"a}disposition f{\"u}r metabolische und komplexe Erkrankungen. Die Krankheitssuszeptibilit{\"a}t wird dabei durch epigenetische Ver{\"a}nderungen vermittelt, die sich {\"u}ber die Regulation der Genaktivit{\"a}t auch auf das Expressionsniveau und den Ph{\"a}notypen auswirken. Um neue Gene zu finden, die eine Rolle in der fetalen Programmierung spielen, wurden in dieser Arbeit genomweite Methylierungsmuster von Nabelschnurbluten (FCBs) aus GDM-Schwangerschaften und Kontrollen miteinander verglichen. Mit Illumina Infinium HumanMethylation 450K Arrays konnten signifikante Gruppenunterschiede f{\"u}r insgesamt 65 CpG-Stellen (52 davon genassoziiert) festgestellt werden, die multiplem Testen standhielten. Mittels Pyrosequenzierung wurden vier dieser Kandidaten-Loci (ATP5A1, MFAP4, PRKCH, SLC17A4), sowie ein Gen aus der Literatur (HIF3A) genauer untersucht und die Effekte erfolgreich validiert. F{\"u}r das zugrundeliegende multivariate Regressionsmodell wurden die potenziellen St{\"o}rfaktoren Gestationsalter, kindliches Geschlecht und m{\"u}tterlicher BMI ber{\"u}cksichtigt. Der GDM-Effekt zeigte sich st{\"a}rker in der insulinbehandelten Subgruppe (I-GDM) als in der di{\"a}tisch behandelten (D GDM) und scheint insgesamt multifaktoriell bedingt zu sein, da viele Gene betroffen waren, jedoch alle mit einer vergleichsweise niedrigen Effekt-Gr{\"o}ße. Zus{\"a}tzlich konnten f{\"u}r den MEG3 Promotor, MEST und PEG3, drei von vier gepr{\"a}gten Genen, die mittels Deep Bisulfite Sequencings (DBS) analysiert wurden, ebenfalls signifikante Methylierungs-unterschiede zwischen der GDM- und Kontroll-Gruppe detektiert werden. Die identifizierten Gene stellen labile Zielregionen f{\"u}r die GDM-induzierte intrauterine Programmierung dar und k{\"o}nnen zuk{\"u}nftig n{\"u}tzliche Biomarker f{\"u}r Krankheitsdiagnosen und Prognosen sein. Mittels DBS k{\"o}nnen dar{\"u}ber hinaus Einzelmolek{\"u}l-Analysen durchgef{\"u}hrt werden, f{\"u}r die in differentiell methylierten Regionen (DMRs) anhand eines informativen SNPs die parentale Allel-Herkunft bestimmt und bei der Berechnung von Epimutationsraten einbezogen werden kann. Epimutationen wurde als solche gewertet, wenn sie ein > 50 \% abnormal (de)methyliertes Methylierungsprofil aufwiesen. Die DBS-Daten wurden mit zwei verschiedenen Sequenzierplattformen generiert (Roche GS Junior und Illumina MiSeq). F{\"u}r Zweitere wurde ein eigenes, unabh{\"a}ngiges Library-Pr{\"a}parations-Protokoll entwickelt. In Nabelschnurblut, adultem Blut und Viszeralfett wurden f{\"u}r die paternal exprimierte MEST Promotor DMR und die maternal exprimierte MEG3 intergenic (IG) DMR hohe Epimutationsraten f{\"u}r das jeweils unmethylierte Allel detektiert. Die gepr{\"a}gten (methylierten) Allele wiesen dagegen nur niedrige Epimutationsraten auf. Da MEST und MEG3 invers gepr{\"a}gte Gene sind, war die Hypermethylierung des nicht gepr{\"a}gten Allels (HNA) demnach unabh{\"a}ngig von der parentalen Allel-Herkunft. Die HNA scheint außerdem erst nach der Fertilisation aufzutreten, da in Spermien nur sehr wenige Epimutationen gefunden wurden. F{\"u}r die sekund{\"a}re MEG3 Promotor DMR (deren Pr{\"a}gung von der prim{\"a}ren MEG3 IG-DMR reguliert wird) wurde ein deutlich schw{\"a}cherer, wenngleich signifikanter HNA-Effekt im FCB gemessen, f{\"u}r die paternal exprimierte PEG3 Promotor DMR konnte dagegen kein signifikanter Unterschied zwischen den beiden parentalen Epimutationsraten festgestellt werden. Der HNA-Effekt f{\"u}r die MEST DMR, MEG3 IG-DMR und MEG3 Promotor DMR war weder mit GDM noch mit Adipositas assoziiert und zeigte allgemein eine große interindividuelle Varianz. Die Aufrechterhaltung differenzieller Methylierungsmuster in Imprinting Kontrollregionen (ICRs) scheint in manchen Entwicklungs-Zeitspannen von großer Bedeutung und damit streng kontrolliert zu sein, sp{\"a}ter jedoch redundant zu werden, was sich in der Anreicherung von stochastischen sowie umweltinduzierten Fehlern auf dem nicht gepr{\"a}gten Allel {\"a}ußern kann. HNA-suszeptible gepr{\"a}gte Gene {\"a}hneln in mancherlei Hinsicht metastabilen Epiallelen. Diese Studie zeigt, dass sowohl stochastische Faktoren als auch Umweltstimuli w{\"a}hrend der fr{\"u}hen embryonalen Entwicklung u.a. {\"u}ber HNA-Effekte gepr{\"a}gte Gen-Netzwerke programmieren, die in Wachstumsprozesse involviert sind. Um tiefere Einblicke in allelspezifische Pr{\"a}gungsprofile zu erhalten, w{\"a}ren umfangreiche DBS HNA-L{\"a}ngsschnittstudien aller 50-100 human gepr{\"a}gten Gene in unterschiedlichen Gewebetypen und Differenzierungsstadien w{\"u}nschenswert.  }, subject = {Schwangerschaftsdiabetes}, language = {de} } @phdthesis{Knies2018, author = {Knies, Kerstin}, title = {Neue Fanconi-An{\"a}mie-Gene als W{\"a}chter des Genoms}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-150669}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Fanconi An{\"a}mie (FA) geh{\"o}rt zu den seltenen Chromsomeninstabilit{\"a}ts-Syndromen. Urs{\"a}chlich f{\"u}r die Erkrankung sind biallelische Mutationen mit autosomal rezessiver Vererbung in einem der bisher bekannten 21 Genen (FANCA, -B, -C, -D1, -D2, -E, -F, -G, -I, -J, -L, -M, -N, -O, -P, -Q, -R, -S, -T, -U und -V). Eine Ausnahme stellen FANCB und FANCS dar, die X-chromosomal rezessiv bzw. mit einem dominant negativen Effekt vererbt werden. Die Genprodukte sind als Teil des FA/BRCA-DNA-Reparatur Netzwerks bei der Beseitigung von DNA-Interstrang-Quervernetzungen (ICL) involviert. ICLs f{\"u}hren zu einer Stagnation der Replikationsgabel und blockieren somit wichtige zellul{\"a}re Prozesse wie Replikation und Transkription, sodass eine Aufrechterhaltung der Genomstabilit{\"a}t nicht mehr gew{\"a}hrleistet ist. FA ist gekennzeichnet durch angeborene Fehlbildungen, fortschreitendes Knochenmarkversagen und eine erh{\"o}hte Pr{\"a}disposition gegen{\"u}ber Krebserkrankungen. Die Diagnose basiert auf ph{\"a}notypischen Auff{\"a}lligkeiten und wird auf zellul{\"a}rer Ebene durch die Hypersensititv{\"a}t gegen{\"u}ber DNA-quervernetzenden Substanzen wie Mitomycin C (MMC) best{\"a}tigt. Da nicht jeder Patient einer bisher bekannten Komplementationsgruppe zugeordnet werden kann und herk{\"o}mmliche molekulare Diagnostikverfahren mit der steigenden Anzahl an FA-Genen m{\"u}hsam, zeitaufw{\"a}ndig und teuer geworden sind, war es n{\"o}tig, neue molekulare Verfahren wie Whole Exome Sequencing (WES) zu etablieren. Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Potential dieser Methode im Bezug auf die FA-Genotypisierung erforscht. Bei der Suche nach einer optimalen Anwendung des WES, untersuchten wir verschiedene Anreicherungs- und Sequenziertechniken. Dennoch f{\"u}hren Fehler in den Datenbanken sowie Pseudogene zu falschen Dateninterpretationen und -darstellungen und stellen somit eine Herausforderung dar. Trotzdem zeigen unserer Daten, dass WES eine wertvolle Methode in der Molekulardiagnostik von FA ist. Dies best{\"a}tigte sich durch die Zuordnung mehrerer, vorher unklassifizierter FA-Patienten zu den bekannten Komplementationsgruppen und der Erg{\"a}nzung eines siebten Patienten zum Subtyp FA-P, im Rahmen von zwei Next Generation Sequencing (NGS) Publikationen. Außerdem wurden mit Hilfe von WES zwei neue FA-Gene (FANCQ und FANCW) im Rahmen dieser Arbeit gefunden, wobei XPF (FANCQ) das erste Gen {\"u}berhaupt war, welches anhand von NGS detektiert wurde. ERCC4/XPF ist eine strukturspezifische Endonuklease, die durch ein Gen kodiert wird, welches bereits vorher mit den Krankheiten Xeroderma Pigmentosum (XP) und dem segmentalen XFE progeroid Syndrom in Verbindung gebracht wurde. Unsere Daten zeigen, dass abh{\"a}ngig von der Mutation in XPF, Patienten eine der drei unterschiedlichen Funktionsst{\"o}rungen aufweisen. Dies hebt die multifunktionale Stellung der XPF Endonuklease im Rahmen der Genomstabilit{\"a}t und von humanen Erkrankungen hervor. Das zweite Gen, das w{\"a}hrend dieser Arbeit entdeckt wurde, ist die WD40-Dom{\"a}ne tragende E3 Ubiquitin Ligase RFWD3, die k{\"u}rzlich mit DNA Reparatur und insbesondere HR verkn{\"u}pft wurde. Wir konnten zeigen, dass eine RFWD3 Mutation in der WD40-Dom{\"a}ne bei einem FA-Patienten mit der genetischen Erkrankung Fanconi An{\"a}mie assoziiert ist. Die HR ist in RFWD3 (FANCW) mutierten Zellen gest{\"o}rt, was auf einer verminderten Relokalisation von mutiertem RFWD3 an das Chromatin und einer defekten Interaktion mit RPA beruht. Des Weiteren weisen Rfwd3 defiziente M{\"a}use typische Merkmale anderer FA-Mausmodelle auf, wie verminderte Fertilit{\"a}t, ovarielle und testikul{\"a}re Atrophie sowie eine reduzierte Lebenserwartung. Insgesamt zeigt diese Arbeit, dass neue molekulare Ans{\"a}tze wie NGS ein wertvolles Hilfsmittel in der FA-Diagnostik sind um bisher unklassifizierte Patienten einer Komplementationsgruppe zuordnen zu k{\"o}nnen. Zudem konnten mit Hilfe dieser Technik zwei neue Gene identifiziert werden. Deren Charakterisierung tr{\"a}gt zu einer Vervollst{\"a}ndigung und weiteren Aufkl{\"a}rung des FA/BRCA-DNA-Reparatur-Netzwerks bei.}, subject = {DNA Reparatur}, language = {de} } @phdthesis{Maierhofer2018, author = {Maierhofer, Anna}, title = {Altersassoziierte und strahleninduzierte Ver{\"a}nderungen des genomweiten DNA-Methylierungs-Profils}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-174134}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Der Prozess des Alterns ist ein komplexer multifaktorieller Vorgang, der durch eine sukzessive Verschlechterung der physiologischen Funktionen charakterisiert ist. Ein hohes Alter ist der Hauptrisikofaktor f{\"u}r die meisten Krankheiten, einschließlich Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Das Verst{\"a}ndnis der epigenetischen Mechanismen, die in den Prozess des Alterns involviert sind, k{\"o}nnte zur Entwicklung pharmakologischer Interventionen beitragen, die nicht nur die Lebenserwartung erh{\"o}hen, sondern auch den Beginn des altersassoziierten funktionellen Abbaus verz{\"o}gern k{\"o}nnten. Durch die Langzeit-Kultivierung prim{\"a}rer humaner Fibroblasten wurde ein in vitro Modell f{\"u}r das Altern etabliert, das die Identifizierung altersassoziierter DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen erm{\"o}glichte. Die in vitro Alterung konnte mit einer globalen Hypomethylierung und einer erh{\"o}hten DNA-Methylierung der ribosomalen DNA assoziiert werden. Dar{\"u}ber hinaus konnten DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen in Genen und Signalwegen, die f{\"u}r das Altern relevant sind, und ein erh{\"o}htes epigenetisches Alter nachgewiesen werden. Das in vitro Modell f{\"u}r das Altern wurde verwendet, um neben den direkten Effekten ionisierender Strahlung auf die DNA-Methylierung auch deren Langzeit-Effekte zu untersuchen. Die Strahlentherapie ist ein entscheidendes Element der Krebstherapie, hat aber auch negative Auswirkungen und kann unter anderem das Risiko f{\"u}r die Entwicklung eines Zweittumors erh{\"o}hen. Bei externer Bestrahlung wird neben dem Tumor auch gesundes Gewebe ionisierender Strahlung ausgesetzt. Daher ist es wichtig zu untersuchen, wie Zellen mit intakten DNA-Reparatur-Mechanismen und funktionierenden Zellzyklus-Checkpoints durch diese beeinflusst werden. In der fr{\"u}hen Phase der DNA-Schadensantwort auf Bestrahlung wurden in normalen Zellen keine wesentlichen DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen beobachtet. Mehrere Populations-Verdoppelungen nach Strahlenexposition konnten dagegen eine globale Hypomethylierung, eine erh{\"o}hte DNA-Methylierung der ribosomalen DNA und ein erh{\"o}htes epigenetisches Alter detektiert werden. Des Weiteren zeigten Gene und Signalwege, die mit Krebs in Verbindung gebracht wurden, Ver{\"a}nderungen in der DNA-Methylierung. Als Langzeit-Effekte ionisierender Strahlung traten somit die mit der in vitro Alterung assoziierten DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen verst{\"a}rkt auf und ein epigenetisches Muster, das stark an das DNA-Methylierungs-Profil von Tumorzellen erinnert, entstand. Man geht davon aus, dass Ver{\"a}nderungen der DNA-Methylierung eine aktive Rolle in der Entwicklung eines Tumors spielen. Die durch ionisierende Strahlung induzierten DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen in normalen Zellen k{\"o}nnten demnach in die Krebsentstehung nach Strahlenexposition involviert sein und zu dem sekund{\"a}ren Krebsrisiko nach Strahlentherapie beitragen. Es ist bekannt, dass Patienten unterschiedlich auf therapeutische Bestrahlung reagieren. Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen darauf hin, dass die individuelle Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber ionisierender Strahlung auch auf epigenetischer Ebene beobachtet werden kann. In einem zweiten Projekt wurden Gesamtblutproben von Patienten mit Werner-Syndrom, einer segmental progeroiden Erkrankung, und gesunden Kontrollen analysiert, um mit dem vorzeitigen Altern in Verbindung stehende DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen zu identifizieren. Werner-Syndrom konnte nicht mit einer globalen Hypomethylierung, jedoch mit einer erh{\"o}hten DNA-Methylierung der ribosomalen DNA und einem erh{\"o}hten epigenetischen Alter assoziiert werden. Das vorzeitige Altern geht demzufolge mit spezifischen epigenetischen Ver{\"a}nderungen einher, die eine Beschleunigung der mit dem normalen Altern auftretenden DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen darstellen. Im Rahmen dieser Arbeit konnte die Bedeutung epigenetischer Mechanismen im Prozess des Alterns hervorgehoben werden und gezeigt werden, dass sowohl exogene Faktoren, wie ionisierende Strahlung, als auch endogene Faktoren, wie das in Werner-Syndrom-Patienten mutiert vorliegende WRN-Gen, altersassoziierte DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen beeinflussen k{\"o}nnen.}, subject = {Methylierung}, language = {de} } @phdthesis{Mattern2016, author = {Mattern, Felix}, title = {Alterungsbedingte Effekte auf DNA-Methylierungsprofile entwicklungsrelevanter Gene in Eizellen und Embryonen am Modellorganismus Bos taurus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-144562}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2016}, abstract = {Die postovulatorische Alterung sowie die ovarielle Alterung konnten bei der Anwendung assistierter Reproduktionstechniken (ARTs) als entscheidende Faktoren identifiziert werden, die den Reproduktionserfolg nachhaltig beeintr{\"a}chtigen. Die postovulatorische Alterung tritt ein, sobald die reife Eizelle nicht mehr innerhalb ihres physiologischen Zeitfensters befruchtet wird. Die ovarielle Alterung beschreibt hingegen die Abnahme des Follikel-Vorrats mit zunehmendem Alter des weiblichen Individuums bzw. des Ovars. Sowohl die postovulatorische Alterung als auch die ovarielle Alterung f{\"u}hren u.a. zu einer reduzierten Oozytenqualit{\"a}t und einer geringeren Blastozystenrate. Die Zielsetzung dieser Arbeit bestand darin, den Einfluss der postovulatorischen Alterung und der ovariellen Alterung im Holstein-Rind (Bos taurus) auf die DNA-Methylierung entwicklungsrelevanter Gene in Eizellen und Embryonen zu untersuchen. Aus Schlachthof-Ovarien wurden Antralfollikeln unterschiedlicher Gr{\"o}ße (<2 mm, 3-5 mm und >6 mm) isoliert. Eizellen aus Follikeln der Gr{\"o}ße 3-5 mm wurden f{\"u}r 24h (physiologisch) und 48h (gealtert) in vitro gereift (IVM). Die gereiften Oozyten wurden anschließend in vitro fertilisiert und Embryonen im 4-6 Zellstadium generiert. Sowohl in den unreifen Eizellen aus Antralfollikeln unterschiedlicher Gr{\"o}ße als auch in den gereiften Oozyten und den Embryonen wurde die Promotormethylierung der Gene bH19, bSNRPN, bZAR1, bDNMT3A, bOCT4, bDNMT3Lo und bDNMT3Ls analysiert. Zur Untersuchung der ovariellen Alterung wurden mittelgroßen Antralfollikel aus Ovarien lebender Rinder (in vivo) unterschiedlichen Alters (9-12 Monate, 3-7 Jahre und 8-11 Jahre) gewonnen. In den daraus isolierten unreifen Eizellen wurde die DNA-Methylierung der Promotorregionen der Gene bTERF2, bREC8, bBCL-XL, bPISD, bBUB1, bDNMT3Lo, bH19 und bSNRPN bestimmt. Als Methode zur Analyse der Promotormethylierung wurde die Limiting Dilution Bisulfit-Sequenzierung angewendet. In unreifen Eizellen aus Antralfollikeln unterschiedlicher Gr{\"o}ße (<2 mm, 3-5 mm und >6 mm) konnte ein erh{\"o}htes Auftreten abnormal methylierter Allele in den gepr{\"a}gten Genen bH19 und bSNRPN von Eizellen kleiner Follikel (<2 mm) identifiziert werden. Dieses Ergebnis k{\"o}nnte eine m{\"o}gliche Ursache einer bereits bekannten und mehrfach beschriebenen geringeren Entwicklungskompetenz von Eizellen kleiner Follikel (<2 mm) auf epigenetischer Ebene darstellen. Die verl{\"a}ngerte Reifungsdauer der IVM-Eizellen hatte eine signifikante Hypermethylierung in der Promotorregion des Gens DNMT3Lo von 48h-gereiften Eizellen zur Folge. Beim {\"U}bergang von 48h-gereiften Eizellen zum Embryo konnte eine signifikante Hypomethylierung von CpG7 des stammzellspezifischen Transkripts DNMT3Ls beobachtet werden. Diese CpG-Stelle wies ebenfalls einen signifikanten Anstieg von CpGs mit nicht-eindeutigem Methylierungszustand in unreifen Eizellen mit steigender Follikelgr{\"o}ße auf. Da sich die CpG-Position innerhalb eines Sequenz-Motivs einer Bindungsstelle des Transkriptionsfaktors CREB befindet, k{\"o}nnten die Methylierungsdaten auf eine Interaktion zwischen dem Transkriptionsfaktor CREB und der DNA-Methylierung w{\"a}hrend der Entwicklung und Reifung der Eizelle sowie der Transition von der Eizelle zum Embryo hindeuten. Die DNA-Methylierungsprofile der untersuchten Gene in unreifen Eizellen aus K{\"u}hen unterschiedlichen Alters (9-12 Monate, 3-7 Jahre und 8-11 Jahre) wiesen keine signifikanten Unterschiede zwischen den Altersgruppen auf. Die ovarielle Alterung bei Rindern zwischen 9 Monaten und 11 Jahren zeigte damit keinen Effekt auf die DNA-Methylierung der untersuchten Promotorregionen der Gene bTERF2, bREC8, bBCL-XL, bPISD, bBUB1, bDNMT3Lo, bH19 und bSNRPN. Nach einer simulierten postovulatorischen Alterung durch eine in vitro Reifung f{\"u}r 48h konnte eine Ver{\"a}nderung der DNA-Methylierung der Oozyten-spezifischen (DNMT3Lo) und Stammzell-spezifischen (DNMT3Ls) Promotoren des katalytisch inaktiven Cofaktors von DNMT3A, DNMT3L, beobachtet werden. Die ver{\"a}nderte DNA-Methylierung von DNMT3Ls tritt dabei erst im fr{\"u}hen Embryo in Erscheinung und interagiert vermutlich mit dem Transkriptionsfaktor CREB. Die Ver{\"a}nderungen von DNMT3Lo in Eizellen und DNMT3Ls in den daraus generierten Embryonen l{\"a}sst vermuten, dass es sich hierbei um eine dynamische Anpassung des Embryos auf {\"a}ußere Umweltbedingungen der Eizelle {\"u}ber die Methylierung der DNA handelt.}, subject = {Oozyte}, language = {de} } @phdthesis{Flunkert2018, author = {Flunkert, Julia}, title = {Analyse genetischer Stabilit{\"a}t in den Nachkommen bestrahlter Zellen mittels klassischer Chromosomenb{\"a}nderung und verschiedener Hochdurchsatz-Techniken}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-173670}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Ionisierende Strahlung (IR) ist in der medizinischen Diagnostik und in der Tumortherapie von zentraler Bedeutung, kann aber Genominstabilit{\"a}t und Krebs ausl{\"o}sen. Strahleninduzierte Genominstabilit{\"a}t (RIGI) ist in den klonalen Nachkommen bestrahlter Zellen zu beobachten, die zugrundeliegenden Mechanismen sind jedoch noch unverstanden. Zur Erforschung von verz{\"o}gerten Strahleneffekten wurden prim{\"a}re embryonale Fibroblastenkulturen mit 2 Gray bestrahlt und f{\"u}r 20 Populationsverdopplungen klonal expandiert. Zellen, die keiner Strahlung ausgesetzt waren, dienten als Kontrolle f{\"u}r normale Alterungsprozesse. Die Klone wurden durch klassische Chromosomenb{\"a}nderungstechniken analysiert und in Abh{\"a}ngigkeit der Stabilit{\"a}t ihres Genoms in Gruppen eingeteilt. Ein Klon wurde als stabil gewertet, wenn die analysierten Metaphasen keinerlei Auff{\"a}lligkeiten zeigten, w{\"a}hrend instabile Klone ein Mosaik aus normalen und abnormalen Metaphasen waren. Die Zellen von zwei Spendern wurden untersucht, um interindividuelle Strahleneffekte zu beurteilen. Nach Bestrahlung hatten mehr als die H{\"a}lfte der Klone Metaphasen mit strukturellen Aberrationen und wurden dementsprechend als instabil eingestuft. Drei Klone zeigten zudem numerische Aberrationen, die ausschließlich das Y Chromosom betrafen. Fluoreszenz in situ Hybridisierungen verifizierten diese Beobachtung in weiteren Klonen und deuteten an, dass der Verlust des Y Chromosoms mit RIGI assoziiert ist. Molekulare Karyotypisierungen mit SNP Arrays ergaben, dass IR in den Klonen Ver{\"a}nderungen der Kopienzahl ausl{\"o}st. Ein Unterschied zwischen chromosomal stabilen und instabilen Klonen konnte jedoch nicht detektiert werden. Chromosomale Regionen, in denen sich bekanntermaßen fragile Stellen befinden, zeigten eine Anh{\"a}ufung von CNVs. Ein RIGI Effekt konnte f{\"u}r die fragile Stelle 3B, in der sich das Gen FHIT befindet, identifiziert werden. Exom Sequenzierungen von Klonen und der entsprechenden Massenkultur zeigten eine alterungsassoziierte Entstehung von Varianten. Der Effekt wurde durch die Einwirkung von Strahlung erh{\"o}ht. Auf Ebene von einzelnen Nukleotiden konnten ebenfalls Anh{\"a}ufungen von Sch{\"a}den in bestimmten genomischen Bereichen detektiert werden, dieser Effekt ging ohne die typischen RIGI Endpunkte einher. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass strahlenbedingte Ver{\"a}nderungen auf verschiedenen Ebenen (Chromosomen, Genkopienzahl und einzelnen Nukleotiden) beobachtet werden k{\"o}nnen, welche, unabh{\"a}ngig von RIGI, die Tumorentstehung beg{\"u}nstigen. Speziell Ver{\"a}nderungen im FRA3B Lokus und der Verlust des Y Chromosoms scheinen jedoch {\"u}ber die Destabilisierung des Genoms zur Krebsentstehung beizutragen.}, subject = {Ionisierende Strahlung}, language = {de} } @phdthesis{Kuehl2022, author = {K{\"u}hl, Julia}, title = {FAAP100, der FA/BRCA-Signalweg f{\"u}r genomische Stabilit{\"a}t und das DNA-Reparatur-Netzwerk}, doi = {10.25972/OPUS-17166}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-171669}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Die Fanconi-An{\"a}mie (FA) ist eine seltene, heterogene Erbkrankheit. Sie weist ein sehr variables klinisches Erscheinungsbild auf, das sich aus angeborenen Fehlbildungen, h{\"a}matologischen Funktionsst{\"o}rungen, einem erh{\"o}hten Risiko f{\"u}r Tumorentwicklung und endokrinen Pathologien zusammensetzt. Die Erkrankung z{\"a}hlt zu den genomischen Instabilit{\"a}tssyndromen, welche durch eine fehlerhafte DNA-Schadensreparatur gekennzeichnet sind. Bei der FA zeigt sich dies vor allem in einer charakteristischen Hypersensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber DNA-quervernetzenden Substanzen (z. B. Mitomycin C, Cisplatin). Der zellul{\"a}re FA-Ph{\"a}notyp zeichnet sich durch eine erh{\"o}hte Chromosomenbr{\"u}chigkeit und einen Zellzyklusarrest in der G2-Phase aus. Diese Charakteristika sind bereits spontan vorhanden und werden durch Induktion mit DNA-quervernetzenden Substanzen verst{\"a}rkt. Der Gendefekt ist dabei in einem der 22 bekannten FA-Gene (FANCA, -B, -C, -D1, -D2, -E, -F, -G, -I, -J, -L, -M, -N, -O, -P, -Q, -R, -S, -T, -U, -V, -W) oder in noch unbekannten FA-Genen zu finden. Die FA-Gendefekte werden mit Ausnahme von FANCR (dominant-negative de novo Mutationen) und FANCB (X-chromosomal) autosomal rezessiv vererbt. Die FA-Genprodukte bilden zusammen mit weiteren Proteinen den FA/BRCA-Signalweg. Das Schl{\"u}sselereignis dieses Signalwegs stellt die Monoubiquitinierung von FANCD2 und FANCI (ID2-Komplex) dar. Ausgehend davon l{\"a}sst sich zwischen upstream- und downstream-gelegenen FA-Proteinen unterscheiden. Letztere sind direkt an der DNA-Schadensreparatur beteiligt. Zu den upstream-gelegenen Proteinen z{\"a}hlt der FA-Kernkomplex, der sich aus bekannten FA-Proteinen und aus FA-assoziierten-Proteinen (FAAPs) zusammensetzt und f{\"u}r die Monoubiquitinierung des ID2-Komplexes verantwortlich ist. F{\"u}r FAAPs wurden bisher keine pathogenen humanen Mutationen beschrieben. Zu diesen Proteinen geh{\"o}rt auch FAAP100, das mit FANCB und FANCL innerhalb des FA-Kernkomplexes den Subkomplex LBP100 bildet. Durch die vorliegende Arbeit wurde eine n{\"a}here Charakterisierung dieses Proteins erreicht. In einer Amnion-Zelllinie konnte eine homozygote Missense-Mutation identifiziert werden. Der Fetus zeigte einen typischen FA-Ph{\"a}notyp und auch seine Zellen wiesen charakteristische FA-Merkmale auf. Der zellul{\"a}re Ph{\"a}notyp ließ sich durch FAAP100WT komplementieren, sodass die Pathogenit{\"a}t der Mutation bewiesen war. Unterst{\"u}tzend dazu wurden mithilfe des CRISPR/Cas9-Systems weitere FAAP100-defiziente Zelllinien generiert. Diese zeigten ebenfalls einen typischen FA-Ph{\"a}notyp, welcher sich durch FAAP100WT komplementieren ließ. Die in vitro-Modelle dienten als Grundlage daf{\"u}r, die Funktion des FA-Kernkomplexes im Allgemeinen und die des Subkomplexes LBP100 im Besonderen besser zu verstehen. Dabei kann nur durch intaktes FAAP100 das LBP100-Modul gebildet und dieses an die DNA-Schadensstelle transportiert werden. Dort leistet FAAP100 einen essentiellen Beitrag f{\"u}r den FANCD2-Monoubiquitinierungsprozess und somit f{\"u}r die Aktivierung der FA-abh{\"a}ngigen DNA-Schadensreparatur. Um die Funktion von FAAP100 auch in vivo zu untersuchen, wurde ein Faap100-/--Mausmodell generiert, das einen mit anderen FA-Mausmodellen vergleichbaren, relativ schweren FA-Ph{\"a}notyp aufwies. Aufgrund der Ergebnisse l{\"a}sst sich FAAP100 als neues FA-Gen klassifizieren. Zudem wurde die Rolle des Subkomplexes LBP100 innerhalb des FA-Kernkomplexes weiter aufgekl{\"a}rt. Beides tr{\"a}gt zu einem besseren Verst{\"a}ndnis des FA/BRCA-Signalweges bei. Ein weiterer Teil der vorliegenden Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Charakterisierung von FAAP100138, einer bisher nicht validierten Isoform von FAAP100. Durch dieses Protein konnte der zellul{\"a}re FA-Ph{\"a}notyp von FAAP100-defizienten Zelllinien nicht komplementiert werden, jedoch wurden Hinweise auf einen dominant-negativen Effekt von FAAP100138 auf den FA/BRCA-Signalweg gefunden. Dies k{\"o}nnte zu der Erkl{\"a}rung beitragen, warum und wie der Signalweg, beispielsweise in bestimmtem Gewebearten, herunterreguliert wird. Zudem w{\"a}re eine Verwendung in der Krebstherapie denkbar.}, subject = {Fanconi-An{\"a}mie}, language = {de} } @phdthesis{Loewe2011, author = {L{\"o}we, Julia Irmgard}, title = {Genetische Erkrankungen bei Figuren in der M{\"a}rchensammlung der Br{\"u}der Grimm}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69774}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Wissenschaftliche Untersuchung {\"u}ber einzelne humangenetische Erkrankungsbilder, welche mit bestimmten M{\"a}rchenfiguren korreliert werden k{\"o}nnen.}, subject = {Br{\"u}der Grimm}, language = {de} } @phdthesis{Kenner2011, author = {Kenner, Julia Elke}, title = {Inzidenzsch{\"a}tzung der Gliederg{\"u}rtelmuskeldystrophien f{\"u}r Deutschland}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-75562}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Die LGMD ist eine seltene Erbkrankheit der Muskelfasern, die zur Abnahme der Muskelmasse und der Muskelkraft f{\"u}hrt. Das Institut der Humangenetik der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg ist eine der wenigen Stellen in Deutschland, die die molekulargenetische Diagnostik der LGMD 1B, 1C, 2A, 2B, 2D und 2I anbietet. Demnach liegen hier viele Daten vor und anhand dieser Daten konnten die Inzidenzen dieser Formen f{\"u}r Deutschland gesch{\"a}tzt werden. Zur Sch{\"a}tzung der LGMD-Inzidenz wurde eine andere Erkrankung herangezogen, die {\"a}hnlich selten auftritt wie die LGMD: DM1 und DM2. Die Sch{\"a}tzung ergab eine Inzidenz von 1: 33 000 f{\"u}r die autosomal-rezessiven Formen der LGMD und eine Inzidenz von 1: 272 000 f{\"u}r die autosomal-dominanten Formen der LGMD f{\"u}r Deutschland. Vergleicht man diese Daten mit den Daten aus der Weltliteratur , sieht man, dass die H{\"a}ufigkeiten nahezu identisch sind.}, subject = {Inzidenz }, language = {de} } @phdthesis{Weis2010, author = {Weis, Claudia}, title = {Berechnungen der Lebenserkrankungswahrscheinlichkeit bei famili{\"a}rem Brustkrebs - Vergleich von Methoden}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-74027}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Diese Arbeit vergleicht verschiedene Methoden zur Berechung der Lebenserkrankungswahrscheinlichkeit bei famili{\"a}rem Brustkrebs. Dabei handelt es sich um Tabellen von Chang-Claude und die Computerprogramme Cyrillic Version 2.1 sowie IBIS Breast Cancer Risk Evaluation Tool. Es stellte sich heraus, dass sich die Ergebnisse der Modelle nicht wesentlich voneinander unterscheiden.}, subject = {Brustkrebs}, language = {de} } @phdthesis{Schleider2010, author = {Schleider, Elisa}, title = {Angiogenese-Modellsysteme zur Funktionsanalyse des humanen CCM3 Proteins}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-51504}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Zerebrovaskul{\"a}re kavern{\"o}se Malformationen (CCM) sind Blutgef{\"a}ßfehlbildungen, welche haupts{\"a}chlich im Gehirn vorkommen. Sie sind gekennzeichnet durch stark dilatierte kapillar{\"a}hnliche Gef{\"a}ße mit niedriger Flussrate („slow-flow lesions"). Intervenierendes Gehirnparenchym fehlt ebenso wie Perizyten oder glatte Gef{\"a}ßmuskelzellen. Die klinischen Symptome reichen von starken Kopfschmerzen {\"u}ber Epilepsie bis hin zum Schlaganfall. Dennoch bleiben viele Kavernomtr{\"a}ger aufgrund unvollst{\"a}ndiger Penetranz ihr Leben lang asymptomatisch. Die Pr{\"a}valenz betr{\"a}gt ca. 0,5\% in der Gesamtbev{\"o}lkerung. Es gibt sowohl sporadische als auch dominant vererbte Krankheitsformen. In den letzten Jahren konnten 3 Gene urs{\"a}chlich mit der Krankheit in Verbindung gebracht werden. Mutationen in CCM1, CCM2 oder CCM3 f{\"u}hren zu einem nicht unterscheidbaren klinischen Ph{\"a}notyp. Alle drei Proteine bilden einen tern{\"a}ren Komplex in vitro, was eine Beteiligung an einem gemeinsamen molekularen Signalweg bekr{\"a}ftigt. W{\"a}hrend die Proteine CCM1 und CCM2 in den letzten Jahren umfangreich erforscht wurden, ist {\"u}ber das CCM3-Protein bis heute wenig bekannt. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass CCM3 eine wichtige Rolle in der Angiogenese spielt und diese bei {\"U}berexpression in humanen Endothelzellen stark negativ reguliert: die Migration, die Proliferation und die F{\"a}higkeit, kapillar{\"a}hnliche Strukturen in Matrix-Gelen zu bilden kommt nahezu zum Erliegen. Ein gegenl{\"a}ufiger Effekt nach siRNA induziertem Knock-down von CCM3 war weniger stark ausgepr{\"a}gt. Einzig die F{\"a}higkeit, gef{\"a}ß{\"a}hnliche Strukturen in Matrigelen zu bilden, war erh{\"o}ht. Um weiterhin Klarheit {\"u}ber die intrazellul{\"a}ren, von CCM3 beeinflussten Signalwege zu schaffen, wurden Tyrosin Kinase Arrays durchgef{\"u}hrt, bei welchen CCM3-{\"u}berexprimierende HUVEC Lysate mit Kontrolllysaten verglichen wurden. Dabei stellte sich heraus, dass 5 Substrate signifikant erh{\"o}ht phosphoryliert wurden: der Discoidin Dom{\"a}nen Rezeptor 1 (discoidin domain receptor; DDR1), die duale spezifit{\"a}tstyrosinphosphorylierungsregulierte Kinase 1A (dual specificity tyrosine-phosphorylation-regulated kinase 1A; DYR1A), die Protoonkogen Tyrosin- Protein Kinase FER (proto-oncogene tyrosine-protein kinase FER; FER), die fynbezogene Kinase (Fyn-related kinase; FRK) und die phosphoinositolabh{\"a}ngige Kinase 1 (Phosphoinositide-dependent kinase 1, PDPK-1). Im Folgenden best{\"a}tigten Western Blot, dass die {\"U}berexpression von CCM3 in Endothelzellen die phosphoinositolabh{\"a}ngige Kinase 1 und die nachgeschaltete Serin-Threonin Kinase Akt/PBK aktiviert, welche ein bedeutsames {\"U}berlebenssignal der Zelle darstellt. Schließlich konnte gezeigt werden, dass CCM3 nicht nur antiangiogen, sondern auch antiapoptotisch wirkt. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit legen nahe, dass CCM3 f{\"u}r die Integrit{\"a}t des ruhenden, adulten Endothelbettes wichtig ist.}, subject = {Blutgef{\"a}ß}, language = {de} } @phdthesis{Schneider2010, author = {Schneider, Eberhard}, title = {Identifizierung und Charakterisierung von Genen f{\"u}r sensorineurale H{\"o}rst{\"o}rungen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-51231}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Ungef{\"a}hr 1 -3 Lebendgeborene von 1000 sind von einer H{\"o}rst{\"o}rung betroffen, wovon etwa 60\% der F{\"a}lle genetisch bedingt sind und in der Mehrzahl einem autosomal rezessiven Erbgang unterliegen. Die Ursachen dieser, zumeist das Innenohr betreffenden, Schallempfindungsst{\"o}rungen sind {\"a}ußerst heterogen. Rund 50 Gene konnten bisher mit angeborener, nicht-syndromaler Schallempfindungsschwerh{\"o}rigkeit in kausalen Zusammenhang gebracht werden, mit GJB2 als dem bislang bedeutendsten, das f{\"u}r bis zu 50\% aller F{\"a}lle verantwortlich ist. Die Identifizierung weiterer H{\"o}rst{\"o}rungsgene und deren Charakterisierung war Gegenstand dieser Arbeit. Daf{\"u}r wurden Positionsklonierungsverfahren einerseits und Patienten-screenings andererseits, angewandt. Wir fanden eine homozygote, reziproke Translokation 46,XY,t(10;11),t(10;11) bei einem Patienten mit kongenitaler Schallempfindungsschwerh{\"o}rigkeit. Beide Eltern und vier weitere Geschwister waren heterozygote Tr{\"a}ger der Translokation. Nach der Einengung der Bruchpunktregionen durch Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) von spezifischen BAC-Klonen, konnte der exakte Bruchpunkt mittels Vektor-Ligation der Fusionsfragmente und anschließender Sequenzierung bestimmt werden. PDZD7 ist ein PDZ-Dom{\"a}nen-kodierendes Gen auf Chromosom 10, das durch die Translokation beim Patienten zerrissen ist. PDZD7 ist ein Paralog zu den PDZDom{\"a}nen enthaltenden Genen Harmonin und Whirlin. Mutationen in beiden Genen k{\"o}nnen kongenitale nicht-syndromale Taubheit und das Usher-Syndrom verursachen, eine Erkrankung mit Taub- und Blindheit. Funktionelle Protein-Protein Interaktionsstudien und Genexpressionsmessungen konnten zeigen, dass PDZD7 mit den beiden Usher-Proteinen interagiert und im menschlichen Innenohr exprimiert wird. Diese Daten unterst{\"u}tzen eine starke Evidenz f{\"u}r PDZD7 als syndromales und nicht-syndromales H{\"o}rst{\"o}rungsgen. Weiterhin wurden durch Screenings eines H{\"o}rst{\"o}rungspatientenkollektives (n=534) genetische und epigentische, m{\"o}glicherweise pathogene Mechanismen charakterisiert. Diese Screenings wurden f{\"u}r PDZD7, CX30, CX30.3, CX43 (Exomsequenzierung); OTOF, KCNE1 (SNP-Typisierung); del(chr13:19,837,344- 19,968,698) (Deletionsscreening) und GJB2 (Promotermethylierung) durchgef{\"u}hrt.}, subject = {H{\"o}rst{\"o}rung}, language = {de} } @phdthesis{Gahn2010, author = {Gahn, Carolin}, title = {Die H{\"a}ufigkeiten der Mutationstypen und deren Verteilung im Dystrophin-Gen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56490}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Die progressiven Muskeldystrophien Duchenne (DMD) und Becker (BMD) entstehen durch verschiedene Mutationstypen (Deletionen, Duplikationen, Punktmutationen) im Dystrophin-Gen, welches als gr{\"o}ßtes Gen des Menschen 79 Exons aufweist und sich auf dem kurzen Arm des X-Chromosoms befindet. Es wurden Daten von 1365 Personen bez{\"u}glich der H{\"a}ufigkeit der Mutationstypen sowie der Verteilung der einzelnen Mutationen auf die Exons des Dystrophin-Gens ausgewertet. Hieraus konnte ermittelt werden, dass sich bei 780 m{\"a}nnlichen Patienten mit gesicherter Diagnose zu 65 Prozent Deletionen, 9 Prozent Duplikationen und 26 Prozent Punktmutationen nachweisen ließen. Desweiteren wurde gezeigt, dass sich bei der Verteilung der Deletionen auf das Dystrophin-Gen zwei hot spot Regionen finden, eine gr{\"o}ßere im Bereich der Exons 45 - 54 und eine kleinere im Bereich 11 - 20. Die Duplikationen weisen eine H{\"a}ufung der betroffenen Exons am Anfang des Gens auf, wobei Exon 2 am h{\"a}ufigsten das erste betroffene Exon darstellt. Die Punktmutationen dagegen verteilen sich zuf{\"a}llig {\"u}ber das Gen. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass hinsichtlich der Verteilung der gleichen Mutationen auf das Dystrophin-Gen zwischen einer Gruppe von m{\"a}nnlichen Patienten und der Gesamtheit aller Probanden einschließlich Konduktorinnen keine Unterschiede bestehen. Dagegen unterschieden sich die verschiedenen Mutationstypen im Vergleich miteinander hinsichtlich ihrer Verteilung auf das Dystrophin-Gen. Bei der Untersuchung der geographischen Verteilung der DMD und BMD konnte lediglich bei den Duplikationen eine Gleichverteilung in Deutschland best{\"a}tigt werden.}, subject = {Muskeldystrophie}, language = {de} } @phdthesis{Muench2010, author = {M{\"u}nch, Andrea}, title = {Funktionsst{\"o}rungen von DNA-Reparaturgenen als Risikofaktor f{\"u}r die Entwicklung von heredit{\"a}ren kolorektalen Karzinomen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-50072}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {5 bis 10 \% aller kolorektalen Karzinome entstehen auf dem Boden einer erblichen Disposition. Bei der Tumorgenese dieser heredit{\"a}ren kolorektalen Karzinome spielen pathogenetisch vor allem Mutationen in DNA-Reparaturgenen eine wichtige Rolle. Ziel dieser Arbeit war es, anhand neuester Literatur darzustellen, welche Bedeutung Funktionsst{\"o}rungen in DNA-Reparaturgenen als Risikofaktoren bei der Entstehung von erblichen kolorektalen Karzinomen haben.Die meisten Mutationen unter den DNA-Reparaturgenen finden sich in Genen des Mismatch-Reparatursystems. Genetische Keimbahnmutationen in MMR-Genen sind an der Pathogenese von vier verschiedenen Krebssyndromen beteiligt, die zu kolorektalen Karzinomen f{\"u}hren k{\"o}nnen. Es sind das autosomal-dominant vererbte HNPCC-Syndrom mit Mutationen im hMLH1-, hMSH2-, hMSH6-, hMLH3-, hPMS2- und hPMS1-Gen, das autosomal-dominant vererbte Muir-Torre-Syndrom dessen Grundlage Mutationen im hMSH2-, hMLH1- und hMSH6-Gen sind, das autosomal-dominant oder autosomal-rezessiv vererbte Turcot-Syndrom mit Mutationen im hMLH1-, hPMS2-, hMSH2- und hMSH6-Gen sowie das autosomal-rezessiv vererbte Mismatch-Repair-Deficiency-Syndrom mit Mutationen im hMLH1-, hMSH2-, hMSH6- und hPMS2-Gen. Neben genetischen Mutationen werden auch zunehmend epigenetische Modifikationen entdeckt, die DNA-Reparaturgene durch Promotorhypermethylierung inaktivieren und so an der Pathogenese erblicher kolorektaler Karzinome mitwirken. Bis jetzt sind Epimutationen in den MMR-Genen hMLH1 und hMSH2 in der Literatur beschrieben worden. Auch im DNA-Reparaturgen MGMT, einem Gen aus dem Reversions-Reparatursystem, konnten Epimutationen nachgewiesen werden, die die Entstehung von kolorektalen Tumoren f{\"o}rdern.Funktionsst{\"o}rungen in DNA-Reparaturgenen des Basen-Exzisions-Reparatursystems sind ebenso an der Tumorgenese des kolorektalen Karzinoms beteiligt. Genetische Keimbahnmutationen im DNA-Reparaturgen MUTYH f{\"u}hren zur MUTYH-assoziierten Polyposis (MAP), einem erblichen Krebssyndrom, mit einem autosomal-rezessiven Erbgang. Genetische Mutationen konnten auch im MBD4-Gen, einem weiteren BER-Gen, in kolorektalen Karzinomen nachgewiesen werden.}, subject = {Dickdarmkrebs}, language = {de} } @phdthesis{Gerlinger2010, author = {Gerlinger, Simone}, title = {DNA-Reparaturgene als Risikofaktoren f{\"u}r famili{\"a}ren Brustkrebs}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-50087}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Die Voraussetzung f{\"u}r die genomische Integrit{\"a}t einer Zelle ist eine funktionierende DNA-Reparatur. Bei deren Zusammenbruch kommt es zur Tumorgenese. In dieser Arbeit wurde literarisch untersucht, welchen Einfluss DNA-Reparaturgene auf das Risiko f{\"u}r die Entwicklung von famili{\"a}rem Brustkrebs nehmen. Basis f{\"u}r die Brusttumorgenese ist eine defekte Rekombinations-Reparatur. Zunehmend treten auch andere, teilweise weniger erforschte, Reparaturwege in den Vordergrund. Diese k{\"o}nnten miteinander sogar ein komplexes DNA-Reparatur-Netzwerk bilden. Sind deren Komponenten defekt, kommt es zur Brusttumorgenese. Heterozygote Tr{\"a}ger einer Mutation in den zentralen Genen haben dabei ein erh{\"o}htes Risiko f{\"u}r famili{\"a}re Mammakarzinome. Biallele Tr{\"a}ger entwickeln teilweise sehr spezifische heredit{\"a}re Brustkrebssyndrome oder Brustkrebs-assoziierte heredit{\"a}re Krebssyndrome. Tr{\"a}gerinnen von Mutationen in den DNA-Reparaturgenen mit hoher Penetranz, BRCA1, BRCA2 und TP53, haben ein zwischen 3- und 22-fach erh{\"o}htes Brustkrebsrisiko. Mutationstr{\"a}gerinnen von Genen mit niedriger Penetranz wie CHEK2, ATM, NBS1 und die FA-Gene BRIP1 und PALB2 haben ein etwa 2- bis 5-faches Risiko. Normvarianten der DNA-Reparaturgene k{\"o}nnen sogar f{\"u}r ein noch h{\"o}heres Risiko pr{\"a}disponieren. Die Polymorphismen {\"u}ben einen additiven oder dominant negativen Effekt aus und modifizieren so das famili{\"a}re Brustkrebsrisiko kumulativ. Weiterhin wird dieses polygene Modell durch Umweltfaktoren moduliert, die das Risiko zus{\"a}tzlich erh{\"o}hen k{\"o}nnen. Die modulierenden Einfl{\"u}sse aller bislang detektierten Risikofaktoren m{\"u}ssen jedoch immer wieder durch neue genetische Modelle evaluiert werden. Die DNA-Reparaturgene sind f{\"u}r etwa 30\% aller famili{\"a}ren Brustkrebsf{\"a}lle verantwortlich, der große Rest ist weiterhin unerforscht. Viele, bislang noch wenig beachtete oder unbekannte DNA-Reparaturgene und Gene, die nicht als solche klassifiziert sind, haben das Potential zum Risikogen f{\"u}r Brustkrebs. Nach heutigem Kenntnisstand handelt es sich bei der Entstehung von famili{\"a}rem Brustkrebs um ein multifaktorielles Geschehen auf der Basis polygenetischer Ver{\"a}nderungen in den DNA-Reparaturgenen.}, subject = {Brustkrebs}, language = {de} } @phdthesis{Meier2011, author = {Meier, Daniel}, title = {Konservierte transkriptionelle Regulationsmechanismen der Fanconi An{\"a}mie core complex Gene}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65552}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Fanconi An{\"a}mie (FA) ist eine autosomal rezessive, im Falle der Untergruppe FA-B X-chromosomale Erbkrankheit, die mit chromosomaler und genomischer Instabilit{\"a}t verbunden ist und sich durch große ph{\"a}notypische und genetische Heterogenit{\"a}t auszeichnet. Symptomatisch sind Knochenmarksversagen, eine Vielfalt angeborener Fehlbildungen, die weit {\"u}berdurchschnittliche Disposition f{\"u}r akute myeloische Leuk{\"a}mie (AML), Plattenepithelkarzinome (SCC) sowie eine zellul{\"a}re Hypersensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber DNA Doppelstrangvernetzenden Substanzen. FA wird kompliziert durch ein progressives Knochenmarksversagen. Die FA Proteine sind essentiell f{\"u}r die interstrand crosslink (ICL) repair sowie an anderen DNA Reparatursystemen, beteiligt. Bisher wurden haupts{\"a}chlich Regulationsmechanismen untersucht, die die FA Proteine betreffen. Die Regulation der Transkripte war bisher nahezu unbekannt. In der vorliegenden Arbeit wurde die transkriptionelle Regulation der sogenannten FA core complex Gene untersucht. Dabei handelt es sich um acht Gene, deren Produkte im Falle eines DNA Schadens den ersten Proteinkomplex des FA/BRCA Signalweges bilden. F{\"u}r diese acht Gene wurden in dieser Arbeit die Promotoren identifiziert und ihr Aktivierungspotential charakterisiert. Dabei stellte sich heraus, dass diese ein starkes Potential f{\"u}r die Transkriptionsinitiierung besitzen. Des Weiteren zeigten sich Gemeinsamkeiten in Form von Sequenzmotiven sowie Transkriptionsfaktorbindestellen, die in allen core complex Genen nahezu identisch waren. Durch diese Analysen ergaben sich Hinweise, dass die untersuchten Gene durch Mitglieder des JAK/ STAT (STAT1/4) sowie des TGF-b Signalwegs (SMAD1/4) reguliert werden. Funktionelle Untersuchungen mittels siRNA sowie Fibroblastenzelllinen, die biallelische FANCA Mutationen trugen, best{\"a}tigten diese Verbindungen. So hatte der knockdown der entsprechenden Transkriptionsfaktoren einen reduzierenden Einfluss auf die Transkriptmenge der core complex Gene. FANCA-mutierte Zelllinen weisen reduzierte mRNAs von STAT und SMAD auf. Dar{\"u}ber hinaus fanden sich signifikante {\"A}nderungen der Transkriptmenge in 112 verschiedenen Mitgliedern dieser Signalwege in den FA-A Zellinien. Eines dieser Mitglieder, IRF1, zeigte fast identische Ergebnisse wie sie bei STAT1/4 sowie SMAD1/4 beobachtet werden konnten. Die vorliegende Arbeit tr{\"a}gt dazu bei, die transkriptionelle Regulation der core complex Gene besser zu verstehen. Die auff{\"a}lligen Gemeinsamkeiten ihrer Regulation liefern neue Argumente f{\"u}r eine Koevolution dieser Gene.}, subject = {Fanconi An{\"a}mie}, language = {de} } @phdthesis{Kochler2012, author = {Kochler, Yvonne}, title = {Der zeitliche Verlauf von Parametern des Zellzyklus bei Patienten mit Fanconi An{\"a}mie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-67204}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Es werden die Parameter Summe-G2/GF und G0/G1 der hochaufl{\"o}senden, zweiparametrigen Zellzyklusanalyse von Lymphozyten bei Fanconi-An{\"a}mie-Patienten, bei denen mehrere Meßwerte vorliegen, im Hinblick auf Schwankungen untersucht. Nach Auswertung der Daten stellen die Werte keine konstanten Parameter f{\"u}r den einzelnen Patienten dar. Die Langzeitanalyse des Zellzyklusverhaltens peripherer Blutlymphozyten reflektiert jedoch weitgehend die klinische Situation der Patienten.}, subject = {Fanconi-An{\"a}mie}, language = {de} } @phdthesis{Neveling2007, author = {Neveling, Kornelia}, title = {Molecular causes and consequences of genetic instability with respect to the FA/BRCA Caretaker Pathway}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27383}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {In the context of this thesis, I investigated the molecular causes and functional consequences of genetic instability using a human inherited disease, Fanconi anemia. FA patients display a highly variable clinical phenotype, including congenital abnormalities, progressive bone marrow failure and a high cancer risk. The FA cellular phenotype is characterized by spontaneous and inducible chromosomal instability, and a typical S/G2 phase arrest after exposure to DNA-damaging agents. So far, 13 genes have been identified, whose biallelic (or, in the case of X-linked FANCB, hemizygous) mutations cause this multisystem disorder. The FA proteins interact in a multiprotein network, instrumental and essential in the cellular response to DNA damage. A more comprehensive summary of Fanconi anemia and its myriad clinical, cellular and molecular manifestations is provided in the introduction section of this thesis. The results of my experimental work are presented as published papers and manuscripts ready to be submitted. In the first publication, I investigated the connection between FA genes and bladder tumors. The question I tried to answer was whether a disruption of the FA/BRCA pathway may be a frequent and possibly causal event in bladder cancer, explaining the hypersensitivity of these cells to DNA-crosslinking agents. On the basis of my experimental data I arrived at the conclusion that disruption of the FA/BRCA pathway might be detrimental rather than advantageous for the majority tumor types by rendering them vulnerable towards DNA damaging agents and oxidative stress. The second publication deals with the gene coding for the core complex protein FANCE and tries to answer the question why FANCE is so rarely affected among FA-patients. The conclusion from these studies is that like FANCF, FANCE functions as a probable adaptor protein with a high tolerance towards amino acid substitutions which would explain the relative rareness of FA-E patients. I have also investigated the FANCL gene whose product functions as the catalytic subunit of the E3 ligase. The third publication addresses this issue by providing the first comprehensive description of genetic alterations and phenotypic manifestations in a series of three FA-L patients. The results of my study show that genetic alterations of FANCL are compatible with survival, these alterations may include large deletions such as so far common only in the FANCA gene, FA-L phenotypes can be mild to severe, and FANCL belongs to the group of FA genes that may undergo somatic reversion. The central protein of the FA/BRCA network, FANCD2, is the subject of the fourth publication presented in this thesis. Most importantly, we were able to show that there are no biallelic null mutations in FANCD2. Correspondingly, residual protein of both FANCD2-isotypes (FANCD2-S and FANCD2-L) was present in all available patient cell lines. This suggests that complete abrogation of the FANCD2 protein cannot be tolerated and causes early embryonic lethality. There are at least three FA proteins that are not required for the posttranslational modification of FANCD2. One of these proteins is the 5'-3' helicase BRIP1 (BRCA1-interacting protein 1), a protein that interacts directly with the breast cancer susceptibility protein BRCA1. I participated in the identification of BRIP1 as the FA protein FANCJ. This discovery is described in the fifth publication of this thesis. The newly discovered protein BRIP1/FANCJ seems to act as one of the mediators of genomic maintenance downstream of FANCD2. Another protein identified downstream of FANCD2 is PALB2. PALB2 was originally discovered as "partner and localizer of BRCA2". In a candidate gene approach we tested patients with early childhood cancers but without mutations in BRCA2 for mutations in PALB2 (publication 6). PALB2 was identified as a novel FA gene and designated FANCN. FA-N patients are very severely affected. The last publication included in my thesis describes the identification of the FA gene FANCI as the second monoubiquitinated member of the FA/BRCA pathway (publication 7). We identified biallelic mutations in KIAA1794 in four FA patients, thus proving the genuine FA-nature of this candidate sequence. The general discussion provides a synopsis of the results and conclusions of my work with the state of art of FA research.}, subject = {Fanconi-An{\"a}mie}, language = {en} } @phdthesis{Kreuzer2011, author = {Kreuzer, Mirjam}, title = {Umgang mit der Legasthenie - vier Fallbeschreibungen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69896}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Die Fallbeschreibungen der vorliegenden Arbeit befassen sich mit der Entwicklung von vier Legasthenikern bis in das Erwachsenenalter hinein. Dabei wird besonders auf die schulische und berufliche Entwicklung, die F{\"o}rderung und Therapie sowie die psychische Situation eingegangen. Anschließend erfolgt ein Vergleich mit weiteren Studien, die Legastheniker {\"u}ber einen l{\"a}ngeren Zeitraum begleitet haben. Es wird deutlich, dass die Entwicklung von Kindern mit einer Lese-Rechtschreibst{\"o}rung entscheidend von verschiedenen Rahmenbedingungen, wie zum Beispiel einer fr{\"u}hen legastheniespezifischen F{\"o}rderung, einer schulischen Ber{\"u}cksichtigung der Lese-Rechtschreibst{\"o}rung, der Unterst{\"u}tzung durch die Familie und der Herkunft abh{\"a}ngt. Unter optimalen Rahmenbedingungen haben auch Legastheniker die Chance, einen ihrer Intelligenz entsprechenden Schulabschluss und einen gehobenen Beruf zu erlangen.}, subject = {Legasthenie}, language = {de} } @phdthesis{Damatova2011, author = {Damatova, Natalja}, title = {Identifizierung und Charakterisierung von krankheitsassoziierten Mikrodeletionen mit modernen molekularzytogenetischen Methoden}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65727}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Das Hauptziel der medizinischen Genetik ist es, die Ursachen f{\"u}r genetisch hervorgerufene Krankheiten zu finden, um eine bessere Behandlung der Patienten zu gew{\"a}hrleisten, sei es um die Medikamente auf den Metabolismus des Individuums anzupassen oder nat{\"u}rlich dazu, um die Krankheit selbst zu behandeln und in Zukunft auch heilen zu k{\"o}nnen. Um dieses Ziel zu erreichen werden immer neue Technologien entwickelt, die mit Hilfe von bereits etablierten Methoden auf ihre Eignung hin {\"u}berpr{\"u}ft werden m{\"u}ssen. Eine der neuesten Entwicklungen stellt die Array-Technologie dar. In dieser Studie wurde versucht zu {\"u}berpr{\"u}fen, inwieweit diese neue Methode zur Analyse von einzelnen bis wenigen Patienten mit bestimmten Syndromen geeignet ist. Daf{\"u}r wurden mehrere Patienten mir sehr unterschiedlichen Ph{\"a}notypen ausgesucht, die verschiedene Ursachen und Entstehungsmechanismen der genetischen und ph{\"a}notypischen Ver{\"a}nderung vermuten ließen. Die erste hier dargestellte Publikation beschreibt einen Fall mit einer einseitigen Schalleitungsschwerh{\"o}rigkeit, der mit einer Translokation der(18)t(18;22) mit der involvierten Deletion 22pter→q11.21, sowie den darin enthaltenden Genen der CES-Region, erkl{\"a}rt wurde. Der in der zweiten Publikation beschriebene Fall mit MR und Verhaltensauff{\"a}lligkeiten wurde mit einer intragenischen Mikrodeletion im Gen IL1RAPL1 korreliert. Zwei F{\"a}lle autoimmunbedingten Leberversagens bei einem Phelan-McDermid Syndrom wurden in der dritten Publikation prim{\"a}r auf eine Deletion des Gens PIM3 zur{\"u}ckgef{\"u}hrt. Ein autistischer Junge mit einer Entwicklungsverz{\"o}gerung und gewaltt{\"a}tigen Ausbr{\"u}chen zeigte in der vierten Publikation ein sehr komplexes Rearrangement mit mehreren Br{\"u}chen im Gen CNTNAP2 und Deletionen anderer Gene, die zusammen f{\"u}r den Ph{\"a}notyp verantwortlich sein k{\"o}nnen. Keine Mikrodeletion, sondern eine Epimutation in Chromosom 14q32.2 war die Ursache f{\"u}r die Adipositas mit einer Sprachentwicklungsverz{\"o}gerung bei einem Jungen, der in der f{\"u}nften Publikation beschrieben ist. Um die o. g. genetischen Ver{\"a}nderungen zu finden, wurden verschiedene Methoden wie die GTG-B{\"a}nderung, FISH, MLPA und verschiedene Array-Systeme verwendet. Mit jeder von diesen Methoden konnten neue und einander erg{\"a}nzende Daten zu den genetischen Ver{\"a}nderungen eines Individuums gewonnen werden. Keine der Methoden konnte f{\"u}r sich allein ein vollst{\"a}ndiges Bild liefern. Die GTG-B{\"a}nderung zeigt zwar das ganze Genom, hat aber die Limitierung der niedrigen Aufl{\"o}sung. Sie konnte dennoch Anhaltspunkte f{\"u}r h{\"o}heraufl{\"o}sende Untersuchungsmethoden geben. Dazu geh{\"o}rte die FISH, die entweder zur feineren Aufl{\"o}sung der B{\"a}nderungsdaten oder zur Best{\"a}tigung von Array-Befunden verwendet wurde. Die MLPA wurde unterst{\"u}tzend auf der Suche nach sehr kleinen Ver{\"a}nderungen in eingegrenzten Regionen eingesetzt. In einigen der beschriebenen F{\"a}lle wurden trotz eines negativen B{\"a}nderungsbefundes aufgrund des auff{\"a}lligen Ph{\"a}notyps genetische Ursachen vermutet, und daher feiner aufl{\"o}sende Methoden eingesetzt. Die am h{\"o}chsten aufl{\"o}senden Array-basierten Methoden wurden eingesetzt, wenn ansonsten keine Ergebnisse zu erzielen waren, oder eine feinere Aufl{\"o}sung der vorhandenen Daten erreicht werden sollte. Anschließend konnten die Erkenntnisse {\"u}ber die Ver{\"a}nderungen mit dem Ph{\"a}notyp korreliert werden, um ein Kandidatengen oder eine Kandidatengenregion zu ermitteln. Aufgrund der großen Datenmenge aus den Array-Experimenten, waren zur Entscheidung {\"u}ber die Relevanz der Daten bez{\"u}glich der Entstehung des Ph{\"a}notyps umfassende Datenbank- und Literatur-Recherchen notwendig. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Array-Technologie einen großen Fortschritt darstellt, in der Suche nach Ursachen f{\"u}r genetische Erkrankungen. Sie hat aber technische Limitierungen und um das Problem der Ph{\"a}notyp-Genotyp-Korrelation zu vereinfachen, werden weltweit noch viele Daten gesammelt werden m{\"u}ssen. Das ist eine Frage der Zeit und der Weiterentwicklung geeigneter Technologien.}, subject = {Deletion }, language = {de} } @phdthesis{Luber2010, author = {Luber, Verena}, title = {Einfluss des Keimzellmosaiks auf die Segregation bei den Muskeldystrophien Duchenne und Becker}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65866}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Sch{\"a}tzung der Segregation beim Keimzellmosaik in Familien mit DMD/BMD anhand ausgew{\"a}hlter Stammb{\"a}ume zur Verbesserung der Situation in der genetischen Beratung}, subject = {Duchenne-Syndrom}, language = {de} } @phdthesis{Meyer2010, author = {Meyer, Johanna}, title = {Untersuchungen von Cyrillic 2.13 zur Absch{\"a}tzung der Mutations- und Erkrankungswahrscheinlichkeit bei erblichem Mamma- und Ovarialkarzinom}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65757}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {In dieser Arbeit wird anhand eines W{\"u}rzburger Studienkollektivs von erblich an Brust-und Ovarialkrebs Erkrankten, das 150 Ratsuchende umfasst, das Risikokalkulationsprogramm Cyrillic 2.13 zur Absch{\"a}tzung von Mutations- und Erkrankungswahrscheinlichkeiten bei erblichem Brust- und Ovarialkrebs untersucht. Es werden die vom Programm berechneten Mutationswahrscheinlichkeiten mit dem tats{\"a}chlichen Mutationsstatus der Probanden verglichen. Außerdem werden Stammb{\"a}ume der Probanden auf Angeh{\"o}rige 1. und 2. Generation gek{\"u}rzt, um zu untersuchen, ob dies die errechneten Ergebnisse beeinflusst. Es zeigt sich hierbei jedoch kein signifikanter Unterschied.}, subject = {Brustkrebs}, language = {de} } @phdthesis{ElHajj2011, author = {El Hajj, Nady}, title = {Epimutations in Germ-Cell and Embryo Development: Possible Consequences for Assisted Reproduction}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65995}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Assisted reproductive technologies (ART) emerged in the late 1970's as a therapy for human infertility. Up till now more than 3 million babies have been conceived through ART, demonstrating the safety and efficiency of the technique. Published reports showed an increase in the rate of imprinting disorders (Beckwith Wiedemann Syndrome, Angelman Syndrome, etc.) in babies born after ART. What are the effects imposed through ART and should researchers reassess its safety and implications on the future offspring? Throughout this thesis, I analyzed the methylation patterns of germ cells and embryos to determine whether in vitro maturation and in vitro fertilization have a negative impact on the epigenetic patterns. Furthermore, DNA methylation was compared between sperm of infertile and presumably fertile controls in order to understand whether epigenetic disturbances lead to infertility at the first place. The occurrence of methylation aberrations in germ cells of infertile patients could be transmitted to new-borns and then cause epigenetic disorders. In order to elucidate the imprinting status within single cells, I developed a new technique based on limiting dilution where bisulfite treated DNA is distributed across several wells before amplification. This allowed methylation measurement at the single allele level as well parent of origin detection. In a total of 141 sperm samples from couples undergoing in vitro fertilization (IVF) or intracytoplasmic sperm injection (ICSI) including 106 with male factor or combined infertility and 28 with female infertility, I detected a significant correlation between lower quality of semen parameters (sperm count, percentage of abnormal sperm, and percentage of motile sperm) and the rate of imprinting errors. ALU repeats displayed a higher methylation in sperm DNA of patients leading to a pregnancy and live birth, compared to patients in which pregnancy was not achieved or a spontaneous abortion occurred. A discriminant analysis based on ALU methylation allowed correct classification of >70\% of cases. Preliminary data from illumina methylation arrays where more than 27,000 CpGs were analyzed determined that only a single CpG site from the open reading frame C14orf93 was significantly different between the infertile and presumably fertile control group. However, further improvements on data normalization might permit detection of other differentially methylated regions. Comparison of embryos after natural conception, in vitro fertilized embryos from superovulated oocytes, and embryos achieved through fertilization of in vitro cultured oocytes revealed no dramatic effect on the imprinting patterns of Igf2r, H19, and Snrpn. Oocyte cryotop vitrification did not result in a dramatic increase of imprinting mutations in oocytes even though the rate of sporadic methylation errors in single Snrpn CpGs were higher within the in-vitrified group. Collectively, the results I will present within this thesis suggest an increase in the rate of imprinting errors within the germ cells of infertile patients, in addition to a decrease in genome wide methylation of ALU repetitive elements. I did not observe a detrimental effect on the methylation patterns of oocytes and the resulting embryos using in vitro maturation of oocytes and/or standard IVF with in vivo grown superovulated oocytes.}, subject = {Reproduktionsmedizin}, language = {en} } @phdthesis{Larsen2015, author = {Larsen, Mirjam}, title = {Zur genetischen Heterogenit{\"a}t der Muskeldystrophien: alternative genetische Ursachen der Myotonen Dystrophie und FSHD}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123431}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Die klinische Symptomatik verschiedener erblicher Muskelerkrankungen verl{\"a}uft oft erstaunlich {\"a}hnlich mit Muskelschw{\"a}che und -schwund als den hervorstechenden Alltagsproblemen. Dem gegen{\"u}ber sind die genetischen Grundlagen sehr vielf{\"a}ltig mit > 250 bisher identifizierten Genen (musclegenetable.org). Auch innerhalb eines definierten Krankheitsbildes werden verschiedene genetische Ursachen nebeneinander gefunden, was durch die Verkn{\"u}pfung in einem gemeinsamen Pathomechanismus begr{\"u}ndet sein kann. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit verschiedenen Aspekten dieser genetischen Heterogenit{\"a}t am Beispiel der beiden h{\"a}ufigen Muskelerkrankungen Myotone Dystrophie (DM) und Facioscapulohumerale Muskeldystrophie (FSHD), bei denen alternative genetische Ursachen, sowie ankn{\"u}pfende Fragestellungen untersucht wurden. Das erste Projekt dieser Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit Fragestellungen, welche die DM betreffen. Die DM Typ 1 und Typ 2 (DM1 und DM2) bilden zusammen die h{\"a}ufigste Muskelerkrankung im Erwachsenenalter. Sie ist durch die gemeinsamen Symptome Myotonie, Muskelschw{\"a}che und Katarakt sowie die Beteiligung weiterer Organsysteme gekennzeichnet, was sie zu einer multisystemischen Erkrankung macht. Die genetische Ursache liegt f{\"u}r beide Formen in einer Repeatexpansion eines Mikrosatelliten in der untranslatierten Region zweier Gene (DMPK in DM1, CNBP in DM2). Dem gemeinsamen Pathomechanismus liegt eine toxische Funktionsgewinn-Mutation des expandierten RNA-Transkripts zugrunde. Die beiden bekannten Formen der DM sind ph{\"a}notypisch h{\"a}ufig nicht unterscheidbar, weshalb in vielen F{\"a}llen beide Erkrankungen molekulargenetisch untersucht werden m{\"u}ssen. Dabei ist die Diagnostik der DM durch die Notwendigkeit des Nachweises von sehr großen Repeatexpansionen recht aufw{\"a}ndig und die Bestimmung der Repeatl{\"a}nge im Fall der DM2 nur eingeschr{\"a}nkt m{\"o}glich. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Test zum Nachweis der Repeatexpansionen auf der Basis der Methode des Molecular Combing entwickelt, welche den gleichzeitigen Nachweis der beiden Loci von DM1 und DM2 erlaubt und zus{\"a}tzlich eine direkte Messung der Repeatl{\"a}nge erm{\"o}glicht. Das Molecular Combing ist eine fluoreszenz-mikroskopische Einzelmolek{\"u}l-Analysemethode, durch die es erstmals m{\"o}glich wurde, die vermutete somatische Instabilit{\"a}t bei DM2 darzustellen. Das zweite DM-Teilprojekt besch{\"a}ftigt sich mit der Identifikation m{\"o}glicher alternativer genetischer Ursachen f{\"u}r die Erkrankung. Dies wurde anhand einer Kohorte von 138 DM1- und DM2-negativen Indexpatienten mit dem typischen DM-Ph{\"a}notyp untersucht. Ausgehend von dem gemeinsamen Pathomechanismus wurden die prim{\"a}ren Krankheitsgene DMPK und CNBP, sowie CELF1 und MBNL1, welche wichtige Rollen auf sekund{\"a}rer Ebene des Pathomechanismus spielen, mittels Next Generation Sequencing untersucht. Dabei wurde eine auff{\"a}llige Variante in DMPK gefunden, keine Varianten in CNBP oder CELF1 und drei Varianten in MBNL1, was auf MBNL1 als Kandidatengen einer alternativen Ursache f{\"u}r DM hinweist. MBNL1 ist ein gewebespezifischer Spleißregulator, welcher einen Wechsel von einem fetalen zu einem adulten Spleißmuster im Muskel steuert. Die Pathogenit{\"a}t einer der Varianten wurde in einem RNA-Spleißassay mit MBNL1-Targetgenen untersucht. Dabei konnten keine spezifischen Spleiß-Effekte festgestellt werden, aber eine Verminderung des Expressionsniveaus im Sinne einer Haploinsuffizienz. Die 3D-Modellierung dieser Variante deutet auf {\"A}nderungen der Oberfl{\"a}chenladungen in MBNL1 hin. Der Nachweis der Pathogenit{\"a}t der Varianten und somit die Urs{\"a}chlichkeit von MBNL1-Mutationen f{\"u}r DM konnte hiermit nicht abschließend gekl{\"a}rt werden. Die gefundenen Ergebnisse regen jedoch hoffentlich zu nachfolgenden Studien an. Das zweite Projekt dieser Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit Fragestellungen um die FSHD. Diese bildet die dritth{\"a}ufigste Muskelerkrankung, charakterisiert durch eine oft asymmetrische Schw{\"a}che der Muskulatur von Gesicht, Schulterg{\"u}rtel und Oberarmen. Genetisch ist die FSHD Typ 1 (FSHD1) mit einer Kontraktion des Makrosatelliten D4Z4 verkn{\"u}pft, was eine Relaxation der Chromatinstruktur der Region mit sich bringt und damit die ektopische Expression des apoptotisch wirkenden Proteins DUX4 erm{\"o}glicht. Die pathogene Auspr{\"a}gung dieser Funktionsgewinn-Mutation findet dabei nur in Verbindung mit einem FSHD-permissiven Haplotyp statt. Auf der Grundlage des gleichen Pathomechanismus wurde eine zweite Form der FSHD (FSHD2) vorgestellt, bei der die Chromatinrelaxation unabh{\"a}ngig von der L{\"a}nge von D4Z4 durch einen Defekt in dem an der DNA-Methylierung beteiligten Gen SMCHD1 assoziiert sein soll. Die Vererbung von FSHD2 verl{\"a}uft digenisch mit Mutationen in SMCHD1 und dem FSHD-permissiven Haplotyp auf zwei unabh{\"a}ngigen Loci. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Kohorte von 55 FSHD1-negativen Patienten mit dem typischen FSHD-Ph{\"a}notyp untersucht. Dabei wurden der Haplotyp, die Methylierung von D4Z4 sowie das SMCHD1-Gen analysiert. Es konnten neun Patienten mit einem Defekt in SMCHD1 identifiziert werden. In einer zweiten Kohorte von 45 FSHD1-positiven Patienten wurde untersucht, ob SMCHD1-Mutationen auch in Kombination mit einer Kontraktion von D4Z4 vorkommen. Dieser Fall von FSHD1+2 konnte f{\"u}r drei Patienten gezeigt werden, welche außerdem einen auff{\"a}llig schweren Ph{\"a}notyp zeigten. SMCHD1 kann also als Modifier-Gen f{\"u}r die Schwere der Erkrankung bei FSHD1 angesehen werden. Damit wurden insgesamt zw{\"o}lf SMCHD1-Mutationstr{\"a}ger identifiziert, davon sind zehn der Varianten noch nicht beschrieben worden. F{\"u}r alle erkrankten Mutationstr{\"a}ger konnte eine Methylierung von D4Z4 ≤ 20 \% ermittelt werden, was als diagnostisches Kriterium verwendet werden kann. Mit einem Anteil von 16,3 \% Mutationstr{\"a}ger in der FSHD1-negetiven Kohorte bildet FSHD2 einen bedeutenden Anteil an dem Krankheitsbild der FSHD, weshalb die entwickelten Analysen in die Routinediagnostik eingegliedert wurden. Das zweite Teilprojekt der FSHD besch{\"a}ftigt sich mit der Funktion des SMCHD1-Gens bei der X-Inaktivierung (XI). Es ist bekannt, dass SMCHD1 bei weiblichen M{\"a}usen an der Aufrechterhaltung der XI mitwirkt. Die Untersuchung der XI bei FSHD2-Frauen ergab eine extreme Verschiebung der erwarteten XI von 50:50 auf 0:100 oder 100:0 bei sechs von 13 Patientinnen. Die {\"u}brigen sieben zeigten eine XI im Normalbereich von > 20:80 oder < 80:20. Der Befund der einseitigen Verschiebung k{\"o}nnte auf einen negativen Selektionsdruck gegen{\"u}ber Zellen mit unvollst{\"a}ndiger XI hindeuten. Es w{\"a}re interessant zu untersuchen, ob sich der gleiche Effekt auch in einer gr{\"o}ßeren Kohorte wiederfindet und ob er sich mit der Art der Mutation korrelieren l{\"a}sst.}, subject = {Myotonische Dystrophie}, language = {de} } @phdthesis{Endt2015, author = {Endt, Daniela}, title = {Fanconi An{\"a}mie : Entwicklung von h{\"a}matopoetischen Mosaiken sowie funktionelle Studien von FANCO (RAD51C) und FANCN (PALB2)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-127836}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Zur Wahrung der Genomstabilit{\"a}t entwickelten sich verschiedene Reparaturmechanismen, deren Defekte zu diversen Erkrankungen f{\"u}hren. Der 1927 erstmals beschriebenen Fanconi An{\"a}mie (FA) (Fanconi 1927) liegt eine fehlerhafte Reparatur der DNA-Doppelstrang-Quervernetzung zugrunde. Als Ursache wurden Defekte innerhalb des FA/BRCA-Weges lokalisiert, welche zur Chromosomeninstabilit{\"a}t f{\"u}hren. Das Krankheitsbild der autosomal rezessiven oder X-chromosomalen Erkrankung wird meist von kongenitalen Fehlbildungen, progressivem Knochenmarkversagen sowie bereits im jugendlichen Alter erh{\"o}hten Tumor-raten und An{\"a}mien gepr{\"a}gt. Bisher wurden Defekte in 19 verschiedenen Genen als urs{\"a}chlich f{\"u}r diese Erkrankung diskutiert. Anhand des betroffenen Gens k{\"o}nnen nur begrenzt R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die Auspr{\"a}-gung des Ph{\"a}notyps geschlossen werden, vielmehr scheinen die Art der Mutation und deren Position im Gen mit der Schwere der Erkrankung zu korrelieren. Im Laufe der Zeit wurden immer mehr Patienten mit mild ausgepr{\"a}gtem Erkrankungsbild beobachtet. Eine m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung hierf{\"u}r liefern milde Mutationen, eine weitere das Vorhandensein von Mosaiken blutbildender Zellen. Zu letzterem f{\"u}hrt die Reversion einer der beiden Mutationen. Diese Art der „nat{\"u}rlichen Gentherapie" wurde bei 10-30\% der FA-Patienten beobachtet. Um die Entwicklung von Reversionen besser zu verstehen, erfolgte im Rahmen dieser Arbeit die Untersuchung verschiedener Zelllinien von 5 Patienten im Alter von 11 (Pat. 5) bis 33 (Pat. 4) Jahren. Die FA-A-Patienten 1 und 2 wurden bereits von Gross et al. 2002 als Mosaikpatienten beschrieben. F{\"u}r die weiteren Patienten f{\"u}hrten unterschiedliche Aspekte, wie normale Blutwerte, MMC-tolerante lympho-blastoide Zelllinien und gDNA-Analysen des Blutes zum Mosaikverdacht. N{\"a}here Analysen best{\"a}tigten f{\"u}r die FA-D2-Patienten (Pat. 4, 5) ebenfalls das Vorliegen einer Reversion in den Blutzellen. Allen Patienten gemein war die Reversion in Form einer R{\"u}ckmutation (Pat. 1: c.971T>G, Pat. 2: c.856 C>T, Pat. 4: c.3467-2A>G, Pat. 5: c.3707G>A), welche meist in einem oder in der N{\"a}he eines Mutationsmotives vorlag. Zur Einsch{\"a}tzung des Mosaikstatus in den Patientenblutzellen wurden, neben der meist mehrj{\"a}hrigen Be-obachtung der Blutwerte (Thrombo-, Mono-, Granulo-, Lymphozyten, H{\"a}moglobin), gDNA-, Chromoso-menbruch- und Zellzyklusanalysen durchgef{\"u}hrt. Chromosomenbruchanalysen von Metaphasen der T-Lymphozyten der Patienten 4 und 5 zeigten nach MMC-Behandlung die mosaik-typische bimodale Vertei-lung der Chromosomenbruchraten. Die nur moderat erh{\"o}hten Bruchraten in Metaphasen des Patienten 1 sprachen f{\"u}r eine starke Reversion. Zur besseren Absch{\"a}tzung des Mosaikstatus wurden Zellzyklusanaly-sen an Mischungsreihen aus FA- und nicht FA- Blut durchgef{\"u}hrt. Die Detektionsgrenze f{\"u}r FA-Mosaike lag bei einem Anteil von 30\% Zellen mit spontanem/MMC-induziertem G2-Phasen-Arrest. In Anlehnung an Mischungskurven wurden f{\"u}r die vier Patienten Reversionen von 0\% (Pat. 4) bis 90-95\% (Pat. 2) ange-nommen. Die gDNA-Analyse MACS-sortierter T-/B-Lympho-, Mono- und Granulozyten sowie von Fib-roblasten und lymphoblastoiden Zelllinien erm{\"o}glichte einen detaillierten Einblick in die Mosaikstatus auf molekularer Ebene. Wir fanden bei allen Patienten einen unterschiedlich stark ausgepr{\"a}gten Mosaikstatus ihrer Blutzellreihen. Tendenziell scheinen die Reversionsgrade mit der Zell-Lebensdauer korrelieren, hier-bei zeigen kurzlebige Zellen (Mono-, Granulo-, B-Lymphozyten) h{\"o}here Reversionsgrade als langlebige T-Lymphozyten. Das Auftreten von gleichen Reversionen in allen Zelllinien l{\"a}sst eine Reversion in einer gemeinsamen Vorl{\"a}uferzelle vermuten. Als Besonderheit fanden wir, unseren Erachtens erstmalig, eine komplette Reversion einer Knochenmark-Fibroblastenzelllinie (Pat. 1). H{\"a}ufig in Kultur stattfindende Re-versionen in lymphoblastoiden Zelllinien beobachteten wir f{\"u}r alle vier Patienten. Die Mosaikentstehung im Patientenblut konnte mit allen Methoden best{\"a}tigt werden. Jede Methode wies Vor- und Nachteile auf. Zur Absch{\"a}tzung der Mosaikstatus empfiehlt sich deshalb eine Kombination der Methoden. Ein weiteres Projekt besch{\"a}ftigte sich mit Interaktionen des FANCO (RAD51C) innerhalb der RAD51 Paraloge (RAD51B, -C, -D, XRCC2, XRCC3) und mit RAD51. Die Analysen erfolgten im Mammalian Two- und Three-Hybrid (M2H/M3H) System. Die Untersuchungen best{\"a}tigten die meisten der bisher detektierten Interaktionen, welche zur Ausbildung des RAD51C-XRCC3 Komplexes und des, aus den Subkomplexen RAD51B-RAD51C (BC) und RAD51D-XRCC2 (DX2) bestehenden, BCDX2-Komplex f{\"u}hren. Die M3H-Analysen weisen auf eine wichtige Rolle des RAD51B-Proteins bei der Auspr{\"a}gung dieses Komplexes hin. Es scheint die Ausbildung der RAD51C-RAD51D-Interaktion erst zu erm{\"o}glichen und zus{\"a}tzlich, anders als bisher beobachtet, auch mit XRCC2 zu interagieren. Diese Interaktion wiederum wird durch die Anwesenheit von RAD51D stark gef{\"o}rdert. Unsere M2H-/M3H-Beobachtungen weisen darauf hin, dass die Ausbildung der Subkomplexe f{\"u}r die Entstehung des BDCX2-Komplexes wichtig ist und dieser vermutlich als Ringstruktur vorliegt. Zus{\"a}tzlich fanden wir Hinweise auf m{\"o}gliche Wechselwir-kungen zwischen den BCDX2- und den XRCC3-Komplexproteinen. Aufgrund der Beteiligung der Protei-ne an der Doppelstrangl{\"a}sionsreparatur wurde die Auswirkung von MMC-induzierten DNA-Sch{\"a}den un-tersucht. Diese f{\"u}hrten innerhalb der Subkomplexe zu gegens{\"a}tzlichen {\"A}nderungen der Interaktionsinten-sit{\"a}t. W{\"a}hrend die Substanz im DX2-Komplex zum Sinken der Interaktionsst{\"a}rke f{\"u}hrte, erh{\"o}hte sich diese im BC-Komplex. Die in der Literatur beschriebene und charakterisierte RAD51C-FANCN-Interation war im M2H-Test nicht darstellbar. M{\"o}glicherweise w{\"u}rde diese jedoch durch die Anwesenheit eines drit-ten Proteins gef{\"o}rdert werden. Zus{\"a}tzlich wurde ein RAD51C-Protein, welches die Patientenmutation R258H enthielt, {\"u}berpr{\"u}ft. Es zeigte nur in der M3H-Analyse, mit pMRAD51D und nativem RAD51B, nach Behandlung mit MMC eine reduzierte Interaktionsst{\"a}rke im Vergleich zum Wildtyp. Dies unter-streicht einmal mehr die als hypomorph beschriebene Mutation des Proteins. Das dritte Projekt, die angestrebte Strukturaufkl{\"a}rung des RAD51C-Proteins erwies sich als schwierig. Eine f{\"u}r eine Kristallisation ausreichende Proteinmenge konnte, weder im E. coli-System noch in Insektenzellen oder in Co-Expression mit seinem Interaktionspartner XRCC3, isoliert und aufgereinigt werden. Elektro-phoretische Mobility Shift Assays des CX3-Proteinkomplexes mit DNA-Strukturen (ssDNA, Open Fork, 3'-/ 5'-{\"U}berhang-Struktur), zeigten eine Bevorzugung des 3'-{\"U}berhang-DNA-Substrates. Diese Art der Analyse k{\"o}nnte in weiterf{\"u}hrenden Analysen zur Absch{\"a}tzung der Auswirkung von Patientenmutationen herangezogen werden. bb}, subject = {Fanconi An{\"a}mie}, language = {de} } @phdthesis{Foerster2009, author = {F{\"o}rster, Johanna R.}, title = {Identifizierung und Analyse von Proteininteraktionen bei zwei Mitgliedern der MAGUK-p55-Subfamilie, MPP4 und MPP5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37269}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Gegenstand der vorliegenden Untersuchungen waren das retinaspezifische palmitoylierte Membranprotein 4 (engl. membrane palmitoylated protein 4, MPP4) und das ubiquit{\"a}r exprimierte MPP5, die beide zur großen Familie der Membran-assoziierten Guanylatkinasen (engl. membrane-associated guanylate kinases, MAGUKs) geh{\"o}ren. Beide Proteine haben wichtige organisatorische Funktionen als Adapterproteine in der Netzhaut. MPP4 ist am Aufbau von pr{\"a}synaptischen Proteinkomplexen in den Photorezeptor-Ribbonsynapsen beteiligt. Ein Fehlen von MPP4 in M{\"a}usen f{\"u}hrt zum Verlust von einigen pr{\"a}synaptischen Proteinen von der Ribbonsynapse, was eine wichtige Rolle von MPP4 f{\"u}r die Organisation dieses Komplexes indiziert. Um neue Komponenten dieses Multiproteinkomplexes zu identifizieren, wurde in der vorliegenden Arbeit ein proteomischer Ansatz etabliert. Dazu wurde der MPP4-assoziierte Proteinkomplex aus Proteinextrakten der bovinen Retina durch Immunaffinit{\"a}tschromatographie isoliert, mittels zweidimensionaler Gelelektrophorese aufgetrennt und resultierende Protein-spots massenspektrometrisch analysiert. Diese Untersuchungen identifizierten 18 kopr{\"a}zipitierte Proteine. Darunter waren der bekannte Interaktionspartner Veli3 und das MAGUK-Protein PSD95. F{\"u}r letzteres konnte gezeigt werden, dass speziell die \&\#946;-Isoform von PSD95 mit MPP4 {\"u}ber die N-terminalen L27-Dom{\"a}nen heterodimerisiert. Daneben konnte die Assoziation von MPP4 mit Hsc70 und Recoverin durch unabh{\"a}ngige Bindungs-assays verifiziert werden, wobei diese Interaktionen indirekt waren und m{\"o}glicherweise von retinaspezifischen Proteinen vermittelt werden. Diese Ergebnisse unterst{\"u}tzen die herausragende Rolle von MPP4 als Ger{\"u}stprotein f{\"u}r die Organisation eines Proteinkomplexes der Photorezeptorsynapse, der an der Regulierung der Ca2+-Hom{\"o}ostase in den pr{\"a}synaptischen Enden, sowie vermutlich auch an der Exozytose der synaptischen Vesikel beteiligt ist. Die {\"u}brigen kopr{\"a}zipitierten Proteine waren Bestandteile des Zytoskeletts und verschiedener Signalwege und wahrscheinlich unspezifische Kontaminanten. Das MPP5-Protein ist Teil eines evolution{\"a}r konservierten Proteinkomplexes, der f{\"u}r die Entstehung und Aufrechterhaltung der apikobasalen Polarit{\"a}t in Epithelzellen eine wichtige Rolle spielt und in der Netzhaut f{\"u}r die speziellen Zellverbindungen zwischen M{\"u}ller-Gliazellen und Photorezeptoren in der externen limitierenden Membran essentiell ist. Mutationen, die zu St{\"o}rungen in der Funktion dieses Proteinkomplexes f{\"u}hren, verursachen retinale Defekte bei Mensch (z.B. Retinitis Pigmentosa, Lebersche kongenitale Amaurose), Maus, Zebrafisch und Fruchtfliege. Die PDZ-Dom{\"a}ne von MPP5 bindet an den C-Terminus der CRB-Proteine. In der vorliegenden Arbeit wurde die Auswirkung einer Punktmutation in der PDZ-Dom{\"a}ne von MPP5 (V301N), funktionell untersucht. Diese hat im Zebrafisch eine fehlende Photorezeptoradh{\"a}sion und die Zerst{\"o}rung der retinalen Architektur zur Folge. Es wurde gezeigt, dass die V301N-Mutation die Interaktion zwischen MPP5 und den drei CRB-Isoformen verhindert. Außerdem f{\"u}hrt sie zu einer Fehllokalisierung von heterolog exprimiertem MPP5V301N in MDCK-Zellen, die zudem einen erh{\"o}hten transepithelialen Widerstand aufweisen. {\"U}ber quantitative real-time PCR wurde in diesen Zellen eine verminderte Genexpression von Untereinheiten des apikalen epithelialen Natriumkanals ENaC und der basolateralen Na+/K+-ATPase festgestellt, was die Ursache f{\"u}r einen verminderten Ionenfluss durch die Zellschicht darstellen k{\"o}nnte. Somit {\"u}bt heterolog exprimiertes MPP5V301N in MDCK-Zellen einen dominanten Effekt aus, der m{\"o}glicherweise {\"u}ber einen Einfluss auf die Genregulation bestimmter Proteine vermittelt wird. Zur Untersuchung welche Auswirkungen die MPP5V301N-Mutation in vivo hat, wurde eine MPP5V301N-knock-in-Mauslinie generiert. Die bisherige Charakterisierung der M{\"a}use zeigte bei heterozygoten Tieren keinen {\"a}ußerlich erkennbaren Ph{\"a}notyp, wohingegen homozygote M{\"a}use nicht lebensf{\"a}hig waren. Vermutlich f{\"u}hrt das Vorkommen beider mutanter Allele in fr{\"u}hen embryonalen Stadien zum Abstoßen der Embryos. Das Mausmodell bietet die Basis f{\"u}r weitere Untersuchungen {\"u}ber die molekularen Konsequenzen einer Expression von MPP5V301N in der Netzhaut und anderen Geweben und wird Beitr{\"a}ge zur Aufkl{\"a}rung von Entstehungsmechanismen CRB1-MPP5-assoziierter Netzhauterkrankungen liefern.}, subject = {Netzhaut}, language = {de} } @phdthesis{Neumayr2007, author = {Neumayr, Annette}, title = {H{\"a}ufigkeit der proximalen myotonen Myopathie (PROMM/DM2) im Vergleich zur Myotonen Dystrophie (DM1) in der deutschen Bev{\"o}lkerung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25445}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Die Arbeit befasst sich mit Absch{\"a}tzung der H{\"a}ufigkeit der proximalen myotonen Myopahtie (PROMM/DM2) in der deutschen Bev{\"o}lkerung. Zugrunde liegend sind Daten aus dem Institut f{\"u}r Humangenetik der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg von 1993 bis 2006, sowie Daten der deutschlandweiten Diagnostik anbietenden Zentren aus den Jahren 2005 und 2006. Die Auswertung der Daten der Humangenetik in W{\"u}rzburg best{\"a}tigte die Vermutung, dass die myotone Dystrophie (DM1) und die proximale myotone Myopathie (PROMM/DM2) gleich h{\"a}ufig sind. Aus dem Wissen heraus, dass fr{\"u}here Angaben f{\"u}r die H{\"a}ufigkeit der DM1 nicht nur diese Erkrankung erfasst haben, sondern auch F{\"a}lle mit PROMM/DM2, kann man davon ausgehen, dass damalige H{\"a}ufigkeitsangaben anteilig beide Erkrankungen gemeinsam erfasssen. Das Ergebniss spricht f{\"u}r eine Inzidenz von 2,75/100.000 Einwohnern in Deutschland.}, subject = {PROMM}, language = {de} } @phdthesis{Dellinger2007, author = {Dellinger, Eva}, title = {Expression von Myotubularin und seiner Mutanten im bakteriellen System}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25366}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Die X-gebundene Myotubul{\"a}re Myopathie (XLMTM) ist eine sehr seltene und schwere angeborene Muskelschw{\"a}che, die durch Mutationen im MTM 1 Gen verursacht wird. In der histopathologischen Untersuchung ist auff{\"a}llig, dass die Muskelfasern fetalen Myotuben {\"a}hneln. Das Gen MTM 1 wurde auf Xq28 lokalisiert und kodiert f{\"u}r das Protein Myotubularin. Die Myotubularine stellen eine große Familie eukaryotischer Lipid-Phosphatasen und Anti-Phosphatasen dar. Da der direkte Nachweis von Myotubularin in Muskelbiopsien von Patienten aufgrund der sehr niedrigen Expression nicht gelingt, weder durch immunhistochemische Methoden noch im Western-Blot oder durch einen spezifischen Enzymtest, steht ein funktioneller Test f{\"u}r die gefundenen Genmutationen nicht unmittelbar zur Verf{\"u}gung. In der Arbeit sollte versucht werden, zun{\"a}chst Wildtyp-Myotubularin im bakteriel-len System zu exprimieren, im Western-Blot nachzuweisen und die Phosphatase-Enzymaktivit{\"a}t in vitro zu messen. Als Substrat f{\"u}r Myotubularin wurde p-Nitrophenolphosphat verwendet. In der Durchf{\"u}h-rung des experimentellen Teils zeigten sich verschiedene Probleme, aus denen sich jedoch interessante Schl{\"u}sse ziehen liessen. Zum ei-nen konnte der Verdacht bekr{\"a}ftigt werden, dass Myotubularin keine Dual-spezifische Phosphatase ist, wie zun{\"a}chst angenommen wurde. Problematisch war auch, dass der E.coli M15 Bakterienstamm an-scheindend selbst so viele eigene Phosphatasen produzierte, die das Substrat p-Nitrophenolphosphat dephosphorylierten. Diese Hintergrundgrundaktivit{\"a}t st{\"o}rte die eigentliche Aktivit{\"a}tsmessung des Myotubularins und machte diese kaum verwertbar. Ebenso zeigte sich, dass das Myotubularin in dem untersuchten bakteriellen System nicht in gr{\"o}ßeren Mengen exprimiert wurde. Letzendlich ergab dies die Schlussfolgerung, dass zuk{\"u}nftige Untersuchungen ber{\"u}cksichtigen sollten, dass eukaryontische Expressionssysteme sich offensichtlich besser f{\"u}r die Mitglieder der Genfamilie der Myotubularine eigenen und dass Myotubularine Lipidphopshatasen sind mit in vivo sehr spe-zifischen Substraten (Phopshatidyl-Inositolphosphate). Jedes artifizielle Substrat sollte diese nat{\"u}rlichen Strukturen m{\"o}glichst nachahmen.}, subject = {Molekulargenetik}, language = {de} } @phdthesis{Kellner2009, author = {Kellner, Dorothee}, title = {Molekulargenetische Diagnostik von FGFR-/TWIST-Defekten im Verlauf: eine retrospektive Studie im Zeitraum 2000-2004}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-46884}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Im Zeitraum 2000 - 2004 wurden dem Institut f{\"u}r Humangenetik der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg insgesamt 12.049 Patienten zur molekulargenetischen Diagnostik zugewiesen. Anforderungen zum Ausschluss von FGFR-/TWIST-Defekten machen hierbei 6\% des gesamten Patientenguts aus (714 untersuchte Patienten). Innerhalb der Krankheitsgruppe der FGFR-/TWIST-Defekte steht die molekulargenetische Best{\"a}tigung bzw. der Ausschluss eines Muenke-Syndroms mit 219 Patienten im Zeitraum 2000-2004 an erster Stelle. An zweiter Stelle folgt das Saethre-Chotzen-Syndrom mit 180 untersuchten Patienten. Am dritth{\"a}ufigsten wurden Anfragen zur molekulargenetischen Diagnostik bei Verdacht auf ein Crouzon-/bzw. Pfeiffer-Syndrom (152 Patienten) gestellt. Die Zahl der Anforderungen blieb im F{\"u}nfjahresverlauf relativ konstant, d. h. es gab in Bezug auf die Anzahl der untersuchten Patienten/Jahr nur geringf{\"u}gige Fluktuationen. Die Anforderungen einer molekulargenetischen Diagnostik bei klinischem Verdacht auf FGFR-/TWIST- Defekte kamen schwerpunktm{\"a}ßig aus W{\"u}rzburg, M{\"u}nchen, Ansbach, Erfurt und Berlin. Am h{\"a}ufigsten konnte die klinische Verdachtsdiagnose beim Apert-Syndrom durch den Mutationsnachweis im FGFR2-Gen best{\"a}tigt werden (in 67\% der F{\"a}lle). An zweiter Stelle, d. h. in 33\% der F{\"a}lle, konnte durch die molekulargenetische Diagnostik des FGFR3-Gens die Verdachtsdiagnose der Achondroplasie best{\"a}tigt werden. Am dritth{\"a}ufigsten, d.h. in 20\% der F{\"a}lle konnten die Genanalysen die Verdachtsdiagnose Crouzon-/bzw. Pfeiffer-Syndrom best{\"a}tigen. Die gr{\"o}ssten differentialdiagnostischen Schwierigkeiten bestehen klinischerseits offenbar beim Muenke-Syndrom (FGFR3) sowie beim Saethre-Chotzen-Syndrom (TWIST1) und der Hypochondroplasie (FGFR3). Bei diesen Entit{\"a}ten konnte die klinische Verdachtsdiagnose lediglich in weniger als 15\% der F{\"a}lle auf der molekulargenetischen Ebene best{\"a}tigt werden. Diese Ergebnisse verdeutlichen die ausgepr{\"a}gte ph{\"a}notypische Variabilit{\"a}t die bei den einzelnen Erkrankungen besteht. Die molekulargenetische Best{\"a}tigung bzw. der Ausschluss der klinischen Verdachtsdiagnose bildet die Grundlage f{\"u}r Prognose und Therapie der Patienten. Dies wird insbesondere hinsichtlich der Implikationen der molekulargenetischen Differenzierung zwischen den ph{\"a}notypisch {\"a}hnlichen Kraniosynostose-Syndromen (Saethre-Chotzen vs. Muenke) deutlich. Z. B. kennzeichnen progressive multisuturale Fusionen das Saethre-Chotzen-, nicht jedoch das Muenke-Syndrom. Wegen des hohen Risikos einer rekurrenten intrakraniellen Hypertension ben{\"o}tigen SCS-Patienten im Kindesalter eine regelm{\"a}ssige Kontrolle.}, subject = {W{\"u}rzburg / Institut f{\"u}r Humangenetik}, language = {de} } @phdthesis{Gauss2009, author = {Gauß, Frieder}, title = {Genetische Diagnostik bei H{\"a}mophilie A und Heredit{\"a}rem Angio{\"o}dem: eine retrospektive Studie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-45995}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Im F{\"u}nfjahreszeitraum der Jahre 2000 bis 2004 wurden am Institut f{\"u}r Humangenetik der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg mehr als 2300 Untersuchungen zur molekulargenetischen Best{\"a}tigung bzw. Ausschluss eines Betroffenen-Status bzw. eines {\"U}bertr{\"a}ger-Status f{\"u}r die H{\"a}mophilie A durchgef{\"u}hrt. Dies waren 20\% aller in dieser Arbeit erfassten molekulargenetischen Untersuchungen des Instituts. Die Zahl der Untersuchungen stieg von knapp {\"u}ber 400 im Jahre 2000 auf 550 im Jahre 2003, fiel aber im Jahr 2004 wieder auf den Ausgangswert zur{\"u}ck. Anforderungen f{\"u}r F8-Mutationsanalysen kamen schwerpunktm{\"a}ßig aus Bonn, Frankfurt, M{\"u}nchen und den neuen Bundesl{\"a}ndern. 55\% der untersuchten Patienten waren m{\"a}nnlich, 39\% weiblich, wobei die Zahl der weiblichen Patienten ({\"U}bertr{\"a}gerdiagnostik) bis zum Jahre 2003 einen deutlichen Anstieg verzeichnete. In 72\% der F{\"a}lle konnte eine Mutation nachgewiesen, in 25\% der F{\"a}lle konnte eine Mutation ausgeschlossen werden. Durchschnittlich 3\% der F{\"a}lle blieben ohne definitives Ergebnis, wobei dieser Wert am Ende des Beobachtungszeitraums mit 1\% deutlich unter den initialen 6\% im Jahre 2000 lag. Die prim{\"a}re Untersuchungsrate auf die Intron 22 Inversion sank von initial 40\% (im Jahre 2000) auf knapp unter 20\% im Jahre 2004. Gleichzeitig stieg die Analytik mittels DGGE und anschließender Sequenzierung von 60\% auf 80\%. Im Gegensatz zur Intron 22 Inversion mit 29\% der positiv-getesteten F{\"a}lle spielte die Intron 1 Inversion mit knapp 1\% der positiven Ergebnisse nur eine geringe Rolle. Im gleichen F{\"u}nfjahreszeitraum wurden 350 Untersuchungen zur Best{\"a}tigung bzw. zum Ausschluss genetischer Ver{\"a}nderungen als Ursache des Heredit{\"a}ren Angio{\"o}dems (HAE) durchgef{\"u}hrt. Die H{\"a}ufigkeit der Mutationsanalysen im SERPING1-Gen ergab eine bimodale Verteilung: W{\"a}hrend im Jahr 2000 knapp {\"u}ber 100 Analysen durchgef{\"u}hrt wurden, sank diese Zahl im Jahr 2001 auf unter 50, um dann bis zum Jahre 2004 auf nahezu 200 F{\"a}lle pro Jahr anzusteigen. 62\% der untersuchten Patienten waren weiblich, 38\% m{\"a}nnlich, was der klinischen Pr{\"a}sentation der Erkrankung entspricht. Das Durchschnittsalter lag zwischen 30 und 40 Jahren. In 52\% der Untersuchungen gelang der Nachweis einer Mutation, in 34\% der F{\"a}lle war das Ergebnis negativ. In durchschnittlich 14\% der F{\"a}lle konnte kein definitives Ergebnis erzielt werden. W{\"a}hrend dieser Wert initial (im Jahre 2000) bei 30\% lag, konnte er durch die Verbesserung der molekulargenetischen Analytik bis zum Jahre 2004 auf unter 2\% gesenkt werden. Unter den Einsendern dominierten die Großr{\"a}ume Frankfurt und Mainz, w{\"a}hrend nur jeweils 1\% der Anforderungen auf die Großr{\"a}ume M{\"u}nchen, Gera und Belgien entfielen. Lt. G{\"o}ßwein et al. (2008) [C1CYG08] fanden sich in der W{\"u}rzburger Kohorte mit jeweils 33\% bis 34\% am h{\"a}ufigsten Missense-Mutationen sowie kleinere Deletionen und Insertionen. Große Deletionen, Splice-site-Mutationen und Nonsense-Mutationen waren mit jeweils ca. 10\% sehr viel seltener. Zusammenfassend ergeben sich aus der retrospektiven Auswertung der Daten zur molekulargenetischen Analytik von H{\"a}mophilie A und Heredit{\"a}rem Angio{\"o}dem wichtige Hinweise auf zeitlich und technisch bedingte Fluktuationen, welche als Grundlage zuk{\"u}nftiger analytischer Strategien dienen k{\"o}nnen.}, subject = {W{\"u}rzburg / Institut f{\"u}r Humangenetik}, language = {de} } @phdthesis{Scholl2021, author = {Scholl, Eva Elena}, title = {Untersuchungen zur Informationsweitergabe in Familien mit erblichem Brust- und Eierstockkrebs}, doi = {10.25972/OPUS-24325}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-243253}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {F{\"u}r die hier beschriebene Studie wurde ein Fragebogen erstellt, welcher von 80 Tr{\"a}gerinnen und Tr{\"a}gern einer pathogenen Mutation in den Genen BRCA1 oder BRCA2 ausgef{\"u}llt wurde. Die Befragung sollte untersuchen, ob den Befragten das Risiko ihrer Verwandten, ebenso Mutationstr{\"a}ger zu sein, bewusst war. Weiterhin sollte ermittelt werden, ob sie die jeweiligen Risikopersonen dar{\"u}ber informierten. Es zeigte sich, dass den meisten Befragten dieses Risiko bekannt war. Einigen Personen schienen jedoch nicht genau zu wissen, welche Verwandten als „Risikopersonen" z{\"a}hlen. Insbesondere war nicht allen Befragten die M{\"o}glichkeit bewusst, dass auch M{\"a}nner die Mutation tragen und an ihre Kinder weitergeben sowie selbst an Brustkrebs erkranken k{\"o}nnen. Weiterhin gaben mehr als ein Viertel der Befragten an, dass sie mindestens ein Familienmitglied, obwohl es ihnen als Risikoperson bekannt war, nicht informierten. Als h{\"a}ufigste Grund hierf{\"u}r wurde mangelnder Kontakt genannt. Vor dem Hintergrund der Angaben der Befragten sowie der aktuellen Forschungslage werden in der vorliegenden Arbeit M{\"o}glichkeiten diskutiert, wie die Anzahl der informierten Angeh{\"o}rigen verbessert werden k{\"o}nnte.}, subject = {Brustkrebs}, language = {de} } @phdthesis{Golitschek2007, author = {Golitschek, Robert von}, title = {Charakterisierung von genomischer Instabilit{\"a}t mit Hilfe der Spektralen Karyotypisierung beim Werner-Syndrom}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24957}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden erstmals Metaphasen von Fibroblastenkulturen (AA, WL, SCH, H-51) von Patienten mit der klinischen Verdachtsdiagnose Werner Syndrom (WS) mit der Spektralen Karyotypisierung (SKY) analysiert. Die Auswertung best{\"a}tigte in allen vier Zelllinien (ZLL) die zuvor mit konventionellen Methoden (z.B. mit G- und R-B{\"a}nderung) etablierten zytogenetischen Charakteristika des WS in Form des „Variegated Translocation Mosaicism" (VTM) und der im zeitlichen Verlauf einer Zellkultur vorherrschenden zytogenetischen, dominanten Klone, deren Eigenschaften mit den drei Schlagw{\"o}rtern „clonal attenuation", „clonal succession" und „clonal expansion" bereits durch Salk et al. [28] treffend umschrieben wurden. Alle ZLL wurden nach 7 oder 8 Passagen seneszent, einer f{\"u}r WS-Fibroblasten typischen, reduzierten Lebensspanne. In der genaueren Analyse der aberranten Metaphasen war SKY den konventionellen Methoden deutlich {\"u}berlegen. W{\"a}hrend bei Salk et al. in 1005 Metaphasen 271 Br{\"u}che entdeckt wurden, wurden mit SKY in 69 Metaphasen 108 Br{\"u}che eindeutig klassifiziert, was außerdem eine detailliertere Einteilung der Klone in unterschiedliche, teilweise singul{\"a}re Subklone erforderlich machte. Die bisher noch nie in WS-Zellen festgestellten trizyklischen Chromosomenaustausche und dreifach-rekombinanten Chromosomen zeigten die F{\"a}higkeit der SKY-Methode, komplexe genomische Ver{\"a}nderungen genau darzustellen. Zudem wurde erstmals ein pseudotetraploider Subklon T mit 87-90 Chromosomen entdeckt, der aus der Mutterkultur WL stammte und ein ungew{\"o}hnliches Wachstumspotential von etwa 45 Populationsverdoppelungen (PD) erreichte und die durchschnittlichen 20 PD von WS-Fibroblasten um mehr als das Doppelte {\"u}berschritt, aber unter den 54 PD von Kontrollfibroblasten lag. Eine Tetrasomie wurde f{\"u}r alle autosomalen Chromosomen außer den Chromosomen 4 und 6 festgestellt, die jeweils dreimal, die Geschlechtschromosomen X und Y jeweils zweimal vertreten waren. Die Translokationen waren identisch mit denen von Klon a aus WL, allerdings in jeweils zweifacher Ausf{\"u}hrung. 77 der 10 Chromosomen beinhalteten in den 69 Metaphasen \&\#8805;6 Br{\"u}che und waren in jeweils mindestens 3 der 4 ZLL an Chromosomenaberrationen beteiligt. V.a. Chromosom 16 war mit 17 Bruchpunkten bzw. in 23 von 78 aberranten Chromosomen am h{\"a}ufigsten involviert. Zudem war es an zwei der drei dreifach-rekombinierten Chromosomen und bei einem der zwei trizyklischen Chromosomenaustausche beteiligt. Dies weist auf eine m{\"o}glicherweise große Bedeutung von Chromosom 16 in Rekombinationsprozessen hin. Auff{\"a}llig war eine nicht-zuf{\"a}llige Bruchpunktverteilung. Die Bruchpunkte 3q11\&\#8594;q12, 9q13, 15q15, 16q12\&\#8594;q13 und 16q22 waren m{\"o}gliche hot spots f{\"u}r Bruchereignisse und trugen Rechnung f{\"u}r \&\#8776;21\% der Bruchereignisse. V.a. 16q22 brach am h{\"a}ufigsten (11mal), war als einziger Bruchpunkt in allen 4 Zelllinien vorhanden und maßgeblich f{\"u}r die hohe Beteiligung des Chromosoms 16 an strukturellen Aberrationen verantwortlich. 16q22 wurde in vorherigen Untersuchungen bisher noch nicht als einer der bevorzugten Bruchpunkte in WS festgestellt. Einige der bei Salk et al. genannten hot spots wurden in dieser Arbeit best{\"a}tigt, jedoch mit unterschiedlichem Verteilungsmuster. Dies h{\"a}ngt m{\"o}glicherweise mit der h{\"o}heren Sensitivit{\"a}t von SKY, aber auch mit der in dieser Arbeit relativ niedrigen Anzahl an Metaphasen zusammen. F{\"u}r SKY bestehen weitere mannigfaltige Anwendungsm{\"o}glichkeiten , die in der zytogenetischen Forschung nicht nur auf dem Gebiet des WS Fortschritte erzielen k{\"o}nnen. SKY ist zudem eine sichere Methode, erfordert jedoch einen hohen zeitlichen und materiellen Aufwand, die die Anwendungsm{\"o}glichkeiten wiederum limitieren. Als diagnostisches Instrument erscheint SKY daher nur in F{\"a}llen sinnvoll, in denen nach der Anwendung konventioneller Methoden weiterhin Unsicherheiten bez{\"u}glich der Diagnose bestehen. Mit der Eigenschaft komplexe Rearrangements mit hoher Sensitivit{\"a}t zweifelsfrei nachzuweisen, kann es jedoch als der Gold-Standard bei unklaren F{\"a}llen gelten.}, subject = {Progeria adultorum}, language = {de} } @phdthesis{Hohnbaum2009, author = {Hohnbaum, Grit}, title = {Fanconi An{\"a}mie im Erwachsenenalter}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-38124}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Die Fanconi An{\"a}mie (FA) ist eine seltene autosomal und X-chromosomal rezessiv vererbte Krankheit, die zur Gruppe der Chromosomeninstabilit{\"a}ts-Syndrome geh{\"o}rt. Klinisch manifestiert sich die FA durch kongenitale Fehlbildungen, progressives Knochenmarkversagen und eine Pr{\"a}disposition f{\"u}r die Entwicklung von malignen Neoplasien in fr{\"u}hen Jahren. Am h{\"a}ufigsten ist unter FA-Patienten die Entstehung einer aplastischen An{\"a}mie zu beobachten mit einer kumulativen Inzidenz von 90\% im Alter von 40 Jahren (Huck et al., 2006). Vom fr{\"u}hen Erwachsenenalter an stellen solide Tumoren, vornehmlich Plattenepithel-Karzinome des Oropharygeal- und Genitaltraktes, das Hauptproblem dar. Auf zellul{\"a}rer Ebene ist die FA durch eine hohe spontane Chromosomenbr{\"u}chigkeit verbunden mit einer erh{\"o}hten chromosomalen Sensibilit{\"a}t gegen{\"u}ber genotoxischen Substanzen und reaktiven Sauerstoffspezies gekennzeichnet. Seit einer stetigen Verbesserung der h{\"a}matopoietischen Stammzelltransplantation durch spezifische Konditionierungsprotokolle erreichen immer mehr FA-Patienten das Erwachsenenalter. In der Literatur h{\"a}ufen sich Berichte von FA-Patienten, die erstmalig im Erwachsenenalter durch ein fr{\"u}hes Auftreten von Malignomen oder Komplikationen in der Behandlung von Neoplasien diagnostiziert werden. Neben einer erfolgreichen HSZT k{\"o}nnen auch „ milde" Mutationen oder die Bildung eines somatischen Mosaiks f{\"u}r das {\"U}berleben der FA Patienten in das Erwachsenenalter verantwortlich sein. Dies bedeutet, dass sich die FA als bisher rein p{\"a}diatrisch angesehenes Krankheitsbild mehr und mehr zu einer auch das Erwachsenenalter betreffenden Entit{\"a}t entwickelt. In der vorliegenden Arbeit wurden 131 FA-Patienten mit einem Alter von {\"u}ber 20 Jahren identifiziert und in verschiedene Gruppen eingeteilt. Damit wurde es m{\"o}glich, die Verteilung der Patienten hinsichtlich ihres Geschlechts, der Komplementationsgruppe sowie der vermutlichen Ursachen f{\"u}r ein verl{\"a}ngertes {\"U}berleben dokumentieren zu k{\"o}nnen. 42 Patientenbeispiele stammen aus Literaturberichten von 1964 bis 2008, Informationen {\"u}ber 36 Patienten wurden dem US-amerikanischen Fanconi Anemia Research Fund („FARF") entnommen und f{\"u}r 53 Patienten dienten die Krankenunterlagen des Instituts f{\"u}r Humangenetik an der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg als Grundlage. Es konnte gezeigt werden, dass etwa doppelt soviel Frauen wie M{\"a}nner mit FA ein Alter jenseits des 20. Lebensjahres erreichten. Eine Zuordnung zu einer Komplementationsgruppe war bei 66 Patienten m{\"o}glich. Diese ließ erkennen, dass im erwachsenen Patientenkollektiv die Komplementationsgruppen FA-A, FA-C, FA-D2, FA-G, FA-I und FA-J, jedoch keine der Gruppen FA-B, FA-D1, FA-E, FA-F, FA-L, FA-M und FA-N vertreten sind. Weiterhin wurden die erwachsenen FA-Patienten in vier verschiedene Gruppen nach der wahrscheinlichen Ursache ihres {\"U}berlebens eingeteilt werden: 26\% erhielten eine erfolgreiche h{\"a}matopoietische Stammzelltransplantation, 17\% entwickelten im Verlauf ein Mosaik, 4\% konnten als Tr{\"a}ger einer milden Mutation identifiziert werden. Die genaue Ursache f{\"u}r ein verl{\"a}ngertes {\"U}berleben bleibt jedoch bei 53\% der FA-Patienten unbekannt, da Informationen bez{\"u}glich fr{\"u}herer Therapien und vor allem die Ergebnisse molekulargenetischer Untersuchungen fehlen. Bemerkenswert ist, dass der Großteil der {\"u}ber 50J{\"a}hrigen ein Mosaik aufwies, w{\"a}hrend in dieser Altersgruppe Patienten mit erfolgreicher HSZT oder einer milden Mutation nur zu einem geringen Teil vertreten sind. Die f{\"u}r die FA charakteristische genetische Instabilit{\"a}t spiegelt sich in der hohen Anzahl (64\%) von FA-Patienten wider, die auch ohne vorhergehende HSZT ein Plattenepithel-Karzinom (SCC) entwickelten. Nach HSZT manifestierte sich bei 25\% der erwachsenen FA-Patienten ein SCC. Die Beachtung der medizinischen Besonderheiten des Erwachsenenalters ist von großer Bedeutung in der Pr{\"a}vention und Therapie von Komplikationen der FA und erfordert modifizierte Behandlungsstrategien f{\"u}r erwachsene FA-Patienten. Sorgf{\"a}ltig dokumentierte Langzeitbeobachtungen sowie die Identifizierung von Komplementationsgruppen und Mutationen bei jedem einzelnen FA-Patienten bilden die Grundlage f{\"u}r prognostische Aussagen, die derzeit nur beschr{\"a}nkt m{\"o}glich sind. In zuk{\"u}nftigen Untersuchungen werden eine Reihe bisher ungel{\"o}ster Fragen zu beantworten sein. Hierzu geh{\"o}ren die m{\"o}gliche Rolle der Androgentherapie hinsichtlich der F{\"o}rderung einer Mosaikbildung, die Faktoren, welche zu der auff{\"a}lligen Geschlechterverteilung im Erwachsenenalter beitragen, sowie die Erforschung der Bedeutung „milder" Mutationen und somatischer Reversionen. Die insgesamt sehr beeindruckenden Langzeitverl{\"a}ufe sowie die hohe Inzidenz von nicht-h{\"a}matologischen Komplikationen/Malignomen zeigen deutlich, dass sich die Fanconi An{\"a}mie zunehmend auch zu einer internistisch/onkologischen Krankheit entwickelt.}, subject = {Fanconi-An{\"a}mie}, language = {de} } @phdthesis{Sanftl2006, author = {Sanftl, Petra}, title = {Erkl{\"a}rungsversuche der Ursachen des Down-Syndroms nach der Erstbeschreibung im Jahre 1866 bis zur Entdeckung der Trisomie 21 im Jahre 1959}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-22470}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Die vorliegende Arbeit liefert einen historischen Abriss {\"u}ber Erkl{\"a}rungsmodelle des Down- Syndroms im Zeitraum von 1866 bis 1959. Es wird dargestellt, wie ausgehend von Einzelsymptomen das Syndrom Down definiert wurde und welche Thesen in Bezug auf {\"A}tiologie und Pathogenese aufgestellt werden. Dem Down-Syndrom liegt nach heutigem Wissen eine autosomale Chromosomenaberration zugrunde. Statt einer zweifachen Ausf{\"u}hrung des Autosoms 21 liegt ein weiteres Chromosom 21 vor, man spricht von einer Trisomie 21. Der Ph{\"a}notyp des Down-Syndroms ist schon seit mindestens 150 Jahren bekannt, m{\"o}glicherweise existierten sogar bereits im Zeitalter der Jungsteinzeit die ersten Krankheitsf{\"a}lle. Der Erstbeschreiber J. L. H. Down war medizinischer Leiter eines Heimes f{\"u}r geistig Behinderte und stellte eine scheinbare {\"A}hnlichkeit zwischen seinen Patienten und bestimmten Menschenrassen fest. In den folgenden Jahrzehnten wurden verschiedenste Theorien zur {\"A}tiopathogenese der Trisomie 21 aufgestellt. 1959, mehr als 20 Jahren nachdem Waardenburg (1932) auf die M{\"o}glichkeit einer Chromosomenaberration hinwies, entdecken Lejeune und seine Mitarbeiter ein zus{\"a}tzliches Chromosom im Karyogramm von Down-Patienten: 47 Chromosomen anstelle von 46 Chromosomen, Trisomie.}, language = {de} } @phdthesis{vonBaumgarten2009, author = {von Baumgarten, Sophia}, title = {Das genetische Modell der heredit{\"a}ren H{\"a}mochromatose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-39316}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Das genetische Modell der heredit{\"a}ren H{\"a}mochromatose soll Aufschluss {\"u}ber die ungef{\"a}hre Gr{\"o}ßenordnung schlecht untersuchter Parameter geben. Hierzu geh{\"o}ren die Allelfrequenz der zusammengefassten restlichen Mutationen des HFE-Gens, sowie die Penetranzen der verschiedenen Genotypen. Durch die Analyse des Krankenkollektivs und die Berechnung der H{\"a}ufigkeiten der verschiedenen Genotypen aus den Allelfrequenzen ist es mit Hilfe des genetischen Modells m{\"o}glich, die Penetranzen der einzelnen Genotypen zu berechnen. Das Modell fasst die restlichen Mutationen des HFE-Gens als RM zusammen. In Europa und Nordamerika zusammengefasst ist so eine Allelfrequenz von 0,0153 mit einer Penetranz von 0,373 f{\"u}r RM-RM anzunehmen. In Italien allein betrachtet, ist die Allelfrequenz von RM etwa 0,098 mit einer Penetranz von 0,491 f{\"u}r RM-RM. F{\"u}r Mitteleuropa errechnet sich eine Allelfrequenz von 0,0155 mit einer Penetranz von 0,482 f{\"u}r RM-RM, f{\"u}r S{\"u}deuropa ist es 0,0119 bzw. 0,482. Vergleiche von zusammengefassten Daten aus Mittel- und S{\"u}deuropa ergaben Unterschiede in der Verteilung der Genotypen, sowie der Penetranzen. So scheinen besonders in S{\"u}deuropa neben den Hauptmutationen im HFE-Gen, C282Y und H63D, andere Mutationen, RM, eine gr{\"o}ßere Rolle der Krankheitsmanifestation zu spielen als in Mitteleuropa. Das genetische Modell der H{\"a}mochromatose erm{\"o}glicht eine Risikoabsch{\"a}tzung bei Ratsuchenden mit an HH erkrankten Angeh{\"o}rigen. Auch bei Personen, die heterozygot f{\"u}r C282Y oder H63D sind, l{\"a}sst sich nun ein Erkrankungsrisiko absch{\"a}tzen. Das Erkrankungsrisiko variiert je nach Herkunftsland. Die Erhebung verschiedener Daten und die weitere Untersuchung anderer Mutationen im HFE-Gen sind abzuwarten, um das Modell komplettieren zu k{\"o}nnen. Bis dahin stellt es jedoch einen guten Anhaltspunkt f{\"u}r eben diese schlecht untersuchten Gr{\"o}ßen dar, und bietet daher die M{\"o}glichkeit, die Krankheit in ihrer Heterogenit{\"a}t und Komplexit{\"a}t vereinfacht darzustellen, und so Wahrscheinlichkeiten absch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen.}, subject = {H{\"a}mochromatose}, language = {de} } @phdthesis{Schoenborn2008, author = {Schoenborn, Veit}, title = {Whole Genome Amplification von Plasma-DNA und Entwicklung eines Ausschlusskriteriums zur Verbesserung der Genotypisierungsqualit{\"a}t}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37136}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Plasma- und Serumproben waren in fr{\"u}heren epidemiologischen Studien h{\"a}ufig das einzige biologische Material, das gesammelt und untersucht wurde. Diese Studien besitzen gerade durch ihren sehr langen Untersuchungszeitraum einen riesigen Informationsgehalt und w{\"a}ren ein unbezahlbarer Schatz f{\"u}r genetische Analysen. Oft ist aufgrund damals mangelnder Akquirierung jedoch keine genomische DNA verf{\"u}gbar. Um die in Plasmaproben in geringer Menge vorkommende DNA verwenden zu k{\"o}nnen, extrahierten wir die DNA mit Hilfe von magnetischen Partikeln und setzten sie in eine Whole Genome Amplification (WGA) mittels \&\#934;29-DNA-Polymerase ein. Wir stellten 88 Probenp{\"a}rchen, bestehend aus einer WGA-Plasma-DNA und der korrespondierenden Vollblut-DNA derselben Person, zusammen und genotypisierten bei diesen neun hochpolymorphe Short Tandem Repeats (STR) und 25 SNPs. Die durchschnittliche innerhalb der Probenpaare auftretende Diskordanzrate betrug 3,8\% f{\"u}r SNPs sowie 15,9\% f{\"u}r STRs. Basierend auf den Ergebnissen der H{\"a}lfte der Probenpaare entwickelten wir einen Ausschlussalgorithmus und validierten diesen in der anderen H{\"a}lfte der Probenpaare. Mit diesem ist es m{\"o}glich, zum Einen diejenigen Proben mit einer guten DNA-Qualit{\"a}t herauszufiltern, um Genotypisierungsfehler zu vermeiden, und zum Anderen jene Proben mit insuffizienter DNA-Qualit{\"a}t auszuschließen. Nachdem Proben, die f{\"u}nf oder mehr homozygote Loci in dem 9-STR-Markerset aufwiesen, ausgeschlossen wurden, resultierte dies in einer Ausschlussrate von 22,7\% und senkte die durchschnittliche Diskordanzrate auf 3,92\% f{\"u}r STRs bzw. 0,63\% f{\"u}r SNPs. Bei SNPs entspricht dieser Wert ungef{\"a}hr der Fehlerquote, wie er auch bei Genotypisierungen mit Vollblut-DNA in vielen Laboratorien auftritt. Unsere Methode und das Ausschlusskriterium bieten damit neue M{\"o}glichkeiten, um zuverl{\"a}ssige DNA aus archivierten Plasmaproben wiederzugewinnen. Dieser Algorithmus ist auch besser geeignet, als nur die eingesetzte DNA-Menge in die WGA-Reaktion als Kriterium zu ben{\"u}tzen.}, subject = {Whole Genome Amplification}, language = {de} } @phdthesis{Hoehn2009, author = {H{\"o}hn, Katharina}, title = {Genotyp-Ph{\"a}notyp Korrelation bei Fanconi An{\"a}mie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37542}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Die Fanconi An{\"a}mie (FA) stellt eine sowohl genetisch als auch ph{\"a}notypisch {\"a}ußerst heterogene, autosomal rezessiv und X-chromosomal vererbte Erkrankung dar. Sie ist gekennzeichnet durch chromosomale Instabilit{\"a}t, ein chronisch progredientes Knochenmarkversagen, multiple kongenitale Fehlbildungen und eine Pr{\"a}disposition zu diversen Neoplasien. Auf zellul{\"a}rer Ebene ist die FA durch eine erh{\"o}hte spontane Chromosomenbr{\"u}chigkeit sowie einer Hypersensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber DNA-sch{\"a}digenden Agenzien charakterisiert. Bislang konnten 13 Komplementations-gruppen (FA-A bis FA-N) und ihre jeweiligen Gene identifiziert werden. Die FA-Proteine spielen eine wichtige Rolle bei der Reparatur von DNA-Doppelstrang-br{\"u}chen. Die breite genetische Heterogenit{\"a}t der Fanconi An{\"a}mie und die große Anzahl privater Mutationen, aufgrund derer kaum interindividuelle Vergleiche m{\"o}glich sind, erschweren eine Genotyp-Ph{\"a}notyp Korrelation ebenso wie der compound-heterozygote Mutationsstatus vieler FA-Patienten. Bisherige Untersuchungen weisen darauf hin, dass die Art der jeweiligen Mutation einen gr{\"o}ßeren Einfluß auf die ph{\"a}notypische Auspr{\"a}gung der Erkrankung hat als die Art des betroffenen Gens. Zus{\"a}tzlich zeichnet die Fanconi An{\"a}mie eine große ph{\"a}notypische Variabilit{\"a}t aus, die sich in h{\"o}chst unterschiedlichen Krankheitsauspr{\"a}gungen und -verl{\"a}ufen {\"a}ußert. Um aussagekr{\"a}ftige Genotyp-Ph{\"a}notyp Korrelationen etablieren zu k{\"o}nnen, bedarf es einer ausreichenden Anzahl von FA-Patienten, bei denen sowohl die Komplementationsgruppe als auch die zugrunde liegende Mutation eindeutig definiert wurden. In der vorliegenden Arbeit wurden exemplarisch die Krankheitsverl{\"a}ufe einiger Patienten (4 x FA-A, 1 x FA-B, 3 x FA-C, 1 x FA-D2 und 2 x FA-G) analysiert und mit den jeweiligen molekulargenetischen Befunden korreliert. Im Anschluss daran wurden in der Literatur beschriebene Genotyp-Ph{\"a}notyp Korrelationen erl{\"a}utert, verschiedene Mechanismen der ph{\"a}notypischen Variabilit{\"a}t dargestellt und abschließend pr{\"a}gnante Kasuistiken nochmals hervorgehoben.}, subject = {Fanconi-An{\"a}mie}, language = {de} } @phdthesis{Huenerberg2009, author = {H{\"u}nerberg, Mirja Maaret}, title = {Erstcharakterisierung des Vitamin K-Epoxid-Reduktase Komplex 1-like 1 Proteins}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-36166}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Im Jahre 2004 wurden in unserem Labor zwei Gene einer neuen Proteinfamilie kloniert, deren Charakterisierung seither im Gange ist. Das eine Protein, VKORC1, konnte durch Mutationsanalysen und biochemische Untersuchungen als eine zentrale Komponente des so genannten Vitamin K-Zyklus identifiziert werden. Vitamin K wird f{\"u}r die \&\#947;-Carboxylierung der Vitamin K-abh{\"a}ngigen Proteine wie z.B. der Gerinnungsfaktoren II, VII, IX und X als Cofaktor der \&\#947;-Glutamyl-Carboxylase ben{\"o}tigt. Da Vitamin K essentiell ist, wird seine Epoxidform vom Organismus wieder in eine physiologisch aktive Hydrochinon-Form {\"u}berf{\"u}hrt. F{\"u}r diese Reaktion wird die Vitamin K-Epoxid-Reduktase (VKORC1) ben{\"o}tigt. Mutationen in VKORC1 f{\"u}hren einerseits zu einem erblich bedingten Mangel an Vitamin K-abh{\"a}ngigen Gerinnungsfaktoren vom Typ 2 (VKCFD2) mit starken Blutungen durch eine nicht oder nur unvollst{\"a}ndig ablaufende Blutgerinnung. Das VKORC1 ist andererseits auch das Ziel von Medikamenten der Coumaringruppe, der sog. Vitamin K-Antagonisten, die zur Verhinderung einer unzeitigen Gerinnung eingesetzt werden. In h{\"o}heren Dosen wird diese Substanzklasse als Rattenbek{\"a}mpfungsmittel eingesetzt. Bei manchen Rattenpopulationen, aber auch bei einigen Patienten, ist die Wirksamkeit der Coumarine durch bestimmte Mutationen im VKORC1-Protein, welche eine Warfarinresistenz hervorrufen, erheblich eingeschr{\"a}nkt. Zu diesem VKORC1 existiert ein paraloges Protein, das Vitamin K-Epoxid-Reduktase Komplex 1-like 1 Protein (VKORC1L1), dessen Funktion bislang unbekannt ist und welches Gegenstand der vorliegenden Arbeit war. Es wurden unterschiedliche Methoden angewandt, um das VKORC1L1-Protein zu charakterisieren und seine m{\"o}gliche Funktion(en) aufzukl{\"a}ren. Zum einen sollte die Herstellung einer Knockout-Maus dazu dienen, durch den erhaltenen Ph{\"a}notyp Hinweise auf die m{\"o}gliche physiologische Aufgabe zu erhalten. Allerdings gelangten die Versuche nur bis zur Generierung der Chim{\"a}ren, so dass dieses Teilprojekt nicht zum Abschluss gebracht werden konnte. Die biochemische Charakterisierung des Proteins zeigte eine Expression des VKORC1L1-Gens in allen untersuchten Geweben, wobei keine starke Expression f{\"u}r ein bestimmtes Gewebe ermittelt werden konnte. Es konnte gezeigt werden, dass das Protein Vitamin K-Epoxid auf gleiche Weise wie das VKORC1 recyceln kann und durch Warfarin gehemmt wird. Einige der in eingef{\"u}hrten VKORC1L1 Mutationen vermitteln dar{\"u}ber hinaus eine Warfarinresistenz. Des Weiteren wurden Enzymkinetiken f{\"u}r die Spezies Maus und Ratte sowie f{\"u}r die Stachelmaus erstellt. Die erhaltenen Werte f{\"u}r die Michaelis-Menten-Konstante und die Maximalgeschwindigkeit sind untereinander sehr {\"a}hnlich und sprechen f{\"u}r eine Oxido-Reduktase-Aktivit{\"a}t des VKORC1L1-Proteins. Bioinformatische Analysen konzentrierten sich auf die Aufkl{\"a}rung von konservierten Aminos{\"a}ureresten im VKORC1L1. Dadurch konnten funktionell wichtige Positionen des Proteins ermittelt werden. Ein evolutiver Stammbaum konnte weiterhin zeigen, dass die paralogen Proteine VKORC1 und VKORC1L1 sehr wahrscheinlich aus einem gemeinsamen Vorl{\"a}uferprotein bei der Entwicklung der Wirbeltiere aus einer Duplikation entstanden sind und nach der Entstehung der Landwirbeltiere ihre spezifischen Funktionen ausgebildet haben. Ein Homologievergleich zwischen den humanen Chromosomen 7 und 16 und den jeweiligen Chromosomen verschiedener Spezies zeigte, dass sich nach der Duplikation die Gene f{\"u}r das VKORC1 und das VKORC1L1 bei fast allen betrachteten Spezies unabh{\"a}ngig voneinander auf verschiedenen Chromosomen evolutiv entwickelt haben. Dies ist ein weiteres Indiz daf{\"u}r, dass die Duplikation schon sehr lange zur{\"u}ck liegt.}, subject = {Vitamin-K-Epoxid-Reduktase}, language = {de} } @phdthesis{KuhngebBach2015, author = {Kuhn [geb. Bach], Julia Elisa}, title = {Design und Etablierung von Next Generation Sequencing-Methoden zur Diagnostik verschiedener Erbkrankheiten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-116854}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Innerhalb des letzten Jahrzehnts entstanden zahlreiche neue Anreicherungs- und Sequenzier-technologien der zweiten (und dritten) Generation, die in rasantem Tempo weiterentwickelt und schon jetzt in vielen Bereichen als neuer Goldstandard f{\"u}r molekulargenetische For-schung und Diagnostik angesehen werden. Als Hochdurchsatz-Verfahren erm{\"o}glichen diese Next Generation Sequencing-Methoden (NGS) in immer k{\"u}rzerer Zeit die parallele Analyse zahlreicher Proben und immer gr{\"o}ßerer Zielregionen bis hin zum ganzen Genom und f{\"u}hrten in der Humangenetik dadurch zu Forschungsans{\"a}tzen in neuen Dimensionen. In dieser Doktorarbeit, die im molekulargenetischen Diagnostik-Labor der Humangenetik W{\"u}rzburg durchgef{\"u}hrt wurde, wurden in f{\"u}nf Projekten NGS-Ans{\"a}tze unterschiedlicher Stufen bzw. Gr{\"o}ßenordnungen f{\"u}r verschiedene erblich bedingte Erkrankungen konzipiert und etabliert und in Forschungsprojekten sowie der Routinediagnostik eingesetzt. Dabei wurden verschiedene Methoden zur Anreicherung der Zielsequenzen und zur NGS-Sequenzierung erprobt und auf ihre Effizienz beurteilt. Die Ergebnisse des NGS und darauf basierender Nachweis-Experimente wurden in sieben Ver{\"o}ffentlichungen dokumentiert, auf denen diese Dissertation aufbaut. In den drei ersten Projekten wurden das Access Array-System (Fluidigm) zur Anreicherung der Zielsequenzen und der GS Junior (Roche) zur Erzeugung der Sequenzen verwendet. In Projekt 1 wurde COL4A6 als neues Kandidatengen f{\"u}r nicht-syndromale H{\"o}rst{\"o}rungen identifiziert. Um m{\"o}gliche weitere Mutationstr{\"a}ger zu detektieren, wurde erfolgreich ein kleiner NGS-Ansatz f{\"u}r das z{\"u}gige Screening dieses Gens bei knapp 100 weiteren Patienten etabliert. Diese und weitere Ergebnisse best{\"a}tigten die Kausalit{\"a}t der COL4A6-Mutation eines Index-Patienten mit schwerer, X-chromosomal-rezessiver H{\"o}rst{\"o}rung. Ein geeigneter NGS-Ansatz f{\"u}r die Analyse des großen RYR1-Gens wurde in Projekt 2 ge-sucht. Der erste Ansatz mit Access Array-System und GS Junior f{\"u}hrte zwar bei 39 von 87 Patienten mit Maligner Hyperthermie und/oder Central Core Disease zu dem Auffinden einer (potentiell) pathogenen Variante, allerdings mit hohen Ausfallquoten. Mit der zweiten Methode (Anreicherung: SureSelect-System custom design, Agilent; Sequenzierung: HiSeq, Illumina) wurden neben RYR1 noch 63 weitere Gene analysiert, was zu deutlich besseren Ergebnissen und vier Mutationsfunden f{\"u}hrte. Projekt 3 beinhaltete die Etablierung zwei kleiner Panels f{\"u}r Muskelkrankheiten. Ein Panel f{\"u}r drei Gene f{\"u}r Gliederg{\"u}rteldystrophien wurde sogar erfolgreich in die akkreditierte Rou-tinediagnostik {\"u}bernommen. Mit dem zweiten Panel f{\"u}r acht Kandidatengene myofibrill{\"a}rer Myopathien (MFM) wurde u.a. eine neue Mutation im BAG3-Gen identifiziert. Das Exom eines MFM-Patienten wurde in Projekt 4 nach Anreicherung mit dem SureSelect-System (Agilent) auf dem HiSeq (Illumina) sequenziert. Nach Auswertung und Beurteilung der identifizierten Varianten wurde ein neuer Erbgang f{\"u}r Myotilinopathien entdeckt. Verschiedene Nachweisexperimente best{\"a}tigten die Kausalit{\"a}t der Mutation im Myotilin-Gen. In Projekt 5 wurde die komplette genomische Sequenz des F8-Gens nach tiefen intronischen Mutationen bei H{\"a}mophilie-Patienten abgesucht (Anreicherung SureSelect custom design, Agilent; Sequenzierung MiSeq, Illumina). Bei jedem der analysierten Patienten konnte min-destens eine verd{\"a}chtige Variante identifiziert werden, die zu ver{\"a}ndertem Spleißverhalten f{\"u}hren k{\"o}nnte. Drei Mutationen waren schon durch Publikationen bekannt, bei einer weite-ren konnten in vitro-Spleißanalysen die Kausalit{\"a}t best{\"a}tigen. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die zur Verf{\"u}gung stehenden Methoden zur An-reicherung von Zielsequenzen aus dem menschlichen Genom und zu deren Sequenzierung je nach Komplexit{\"a}t der Fragestellung, d.h. der Anzahl und Gr{\"o}ße der Gene sowie der Anzahl der zu untersuchenden Proben, sinnvoll und effizient kombiniert werden k{\"o}nnen. Im Verlauf der Arbeit haben sich die NGS-Techniken rasant weiterentwickelt. So sind PCR-basierte Ans{\"a}tze zur Anreicherung der Zielsequenzen f{\"u}r die meisten Anwendungen von hybridisierungs-basierten Methoden verdr{\"a}ngt worden. Von den urspr{\"u}nglich drei konkur-rierenden Verfahren zur Hochdurchsatzsequenzierung hat sich die Methode des „sequen-cing-by-synthesis" (Illumina) weitgehend durchgesetzt. Diese Entwicklung spiegelt sich auch in den w{\"a}hrend dieser Arbeit erhobenen Daten wider.}, subject = {Diagnostik}, language = {de} } @phdthesis{Buwe2013, author = {Buwe, Andrea}, title = {Geschlechts-chromosomale Kopplung der Fanconi An{\"a}mie Gene FANCC und FANCG im H{\"u}hnergenom und die geschlechtsspezifische Sensibilit{\"a}t der H{\"u}hnerzellen gegen{\"u}ber Mitomycin C}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-77593}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Fanconi An{\"a}mie ist eine seltene rezessiv vererbte Erkrankung, deren zu Grunde liegende Enzymdefekte in ein Netzwerk unterschiedlichster DNA-Reparaturproteine eingewoben sind. Phylogenetisch sind uns V{\"o}gel relativ nahe verwandt, was sie zu einem guten Modellorganismus jenseits der S{\"a}ugetiermodelle macht. Eine von H{\"u}hnerzellen abgeleitete Zelllinie (DT40) wurde bereits schon breit eingesetzt um die Funktion des FA-Signalwegs zu erforschen. Nachdem auch das H{\"u}hnergenom vollst{\"a}ndig entschl{\"u}sselt wurde, konnten zu fast allen FA-Genen Orthologe gefunden werden. Unter den zahlreichen FA-Genen sind f{\"u}r diese Arbeit vor allem FANCC und -G von Bedeutung, da beide Gene auf dem Z-Geschlechtschromosom des Huhns liegen und eine Inaktivierung des zweiten Z-Chromosoms beim Hahn {\"a}quivalent zur X-Inaktivierung beim Menschen nicht stattfindet. Somit sollte es ein ´nat{\"u}rliches´ Gendosisungleichgewicht zwischen den Geschlechtern geben. Im durchgef{\"u}hrten Southern Blot konnte keine geschlechtsspezifisch weibliche Bande (f{\"u}r FANCC und -G) gefunden werden. Somit ist davon auszugehen, dass die FA-Gene C und G ausschließlich auf dem Z-Chromosom lokalisiert sind. Dies wurde auch nochmals mittels FISH best{\"a}tigt - beide Gene fanden sich auf dem kurzen Arm des Z-Chromosoms (FANCC zentromernah, FANCG zentromerfern). Aus Studien mit DT40 Zellen ist bereits bekannt, dass FA defiziente Zellen {\"a}hnlich wie humane FA-Zellen eine Hypersensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber Substanzen zeigen, die DNA-crosslinks verursachen. In Anlehnung an die humane FA-Diagnostik wurden die neu etablierten embryonalen Fibroblasten mit unterschiedlichen Konzentrationen und Einwirkzeiten von MMC behandelt und die Sch{\"a}den ausgewertet. In allen Untersuchungen trugen die weiblichen Zellen mehr Sch{\"a}den davon als die m{\"a}nnlichen. Bei niedrigen Konzentrationen zeigte sich dies nur als Trend, bei h{\"o}heren MMC-Konzentrationen und l{\"a}ngeren Einwirkzeiten fanden sich bei fast allen durchgef{\"u}hrten Untersuchungen auch statistisch signifikante Unterschiede. Somit ergibt sich aus dieser Arbeit ein deutlicher Hinweis auf ein funktionelles Ungleichgewicht zwischen Henne und Hahn was die DNA-Reparatur nach Sch{\"a}digung durch MMC angeht.}, subject = {Mitomycin C}, language = {de} } @phdthesis{Voss2008, author = {Voß, Katrin}, title = {Identifizierung und Charakterisierung von Interaktiopnspartnern des humanen CCM3-Proteins}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28188}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Zerebrale kavern{\"o}se Malfomationen (CCM) sind vaskul{\"a}re Fehlbildungen im Gehirn. Sie sind gekennzeichnet durch stark dilatierte, blutgef{\"u}llte Gef{\"a}ße mit einschichtigem Endothel, denen Merkmale ausgereifter Blutgef{\"a}ße fehlen. Die klinischen Symptome reichen von Kopfschmerz bis hin zu h{\"a}morraghischem Schlaganfall. Eine genaue Vorhersage des Krankheitsverlaufs ist nicht m{\"o}glich und die neurochirurgische Dissektion ist in der Regel die Therapieform der Wahl. Die genauen molekularen Mechanismen der CCM-Pathogenese sind unbekannt. CCMs treten sporadisch oder famili{\"a}r geh{\"a}uft auf und folgen einem autosomal-dominanten Erbgang. Drei krankheitsverursachende Gene wurden in famili{\"a}ren CCMs identifiziert: CCM1/KRIT1, CCM2/MGC4607 und CCM3/PDCD10. Da Patienten mit einer Mutation in einem der drei CCM-Gene denselben klinischen Ph{\"a}notyp aufweisen, wurde angenommen, dass die CCM-Proteine (CCM1, CCM2 und CCM3) Bestandteile eines molekularen Signalwegs sind. In dieser Arbeit wurde erstmals gezeigt, dass CCM3 mit CCM2 interagiert und zusammen mit CCM1 einen tern{\"a}ren Proteinkomplex bildet. Untersuchungen mit der humanen in-frame CCM2-Deletionsmutante CCM2:p.P11_K68del belegten, dass CCM2 das zentrale Ger{\"u}stprotein des CCM1/CCM2/CCM3-Proteinkomplexes ist. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass CCM3 an die Serin/Threonin-Kinase STK25 und an die Fas-assoziierte Phosphatase-1 (FAP-1) bindet. STK25 phosphoryliert CCM3 am Serin 39 und am Threonin 43. Die katalytische Dom{\"a}ne von FAP-1 dephosphoryliert CCM3. Untersuchungen mit der einzig bekannten humanen CCM3-Deletionsmutante, der aufgrund einer in-frame Deletion von Exon 5 im CCM3-Gen 18 Aminos{\"a}uren (CCM3:p.L33_K50del) fehlen, belegten zudem, dass in vitro dephosphoryliertes CCM3 Bestandteil des tern{\"a}ren CCM-Proteinkomplexes ist. W{\"a}hrend STK25 die Deletionsmutante nicht mehr binden und phosphorylieren konnte, war die Interaktion mit CCM2 und die Bildung des tern{\"a}ren CCMKomplexes nicht beeintr{\"a}chtigt. Somit k{\"o}nnte CCM3 {\"u}ber die Dephosphorylierung durch FAP-1 und die Phosphorylierung durch STK25 funktionell reguliert werden. Es stellte sich zudem heraus, dass CCM3 durch Induktion von oxidativem Stress mittels H2O2-Behandlung in humanen dermalen mikrovaskul{\"a}ren Endothelzellen herunterreguliert wird. Die in dieser Arbeit beschriebene Charakterisierung von CCM3-Interaktionen bringt CCM3 {\"u}ber seine Interaktionspartner erstmals in Zusammenhang mit molekularen Signalwegen, die an Prozessen der Angiogenese und vaskul{\"a}ren Entwicklung beteiligt sind. Die Ergebnisse liefern wichtige Hinweise f{\"u}r die Entschl{\"u}sselung der pathogenen Mechanismen zerebraler kavern{\"o}ser Malformationen und stellen einen ersten Schritt dar, um andere Behandlungsans{\"a}tze als den bisher angewandten chirurgischen Eingriff, der multiple Risiken birgt, entwickeln zu k{\"o}nnen.}, subject = {Angiogenese}, language = {de} } @phdthesis{Kolokotronis2021, author = {Kolokotronis, Konstantinos}, title = {Genetische Ursachen heredit{\"a}rer Herzerkrankungen}, doi = {10.25972/OPUS-23116}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-231164}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Heredit{\"a}re Kardiomyopathien sind durch klinische und genetische Heterogenit{\"a}t gekennzeichnet, welche die Kardiogenetik vor Herausforderungen stellt. In dieser Arbeit wurden manche dieser Herausforderungen angegangen, indem anhand einer Kohorte von 61 Patienten mit Kardiomyopathie bzw. prim{\"a}rer Arrhythmie eine Exom-Diagnostik mit anschließender stufenweiser Datenanalyse vorgenommen wurde. Ein Ziel der Arbeit war, die aktuellen diagnostischen Detektionsraten zu pr{\"u}fen sowie zu bewerten, ob eine erweiterte Exom-Diagnostik im Vergleich zur {\"u}blichen Genpanel-Analyse einen diagnostischen Zugewinn bringt. Zudem sollten potenzielle Krankheitsgene sowie komplexe Genotypen identifiziert werden. Die Ergebnisse zeigten, dass bei insgesamt 64\% der Patienten eine Variante von Interesse gefunden wurde. Hervorzuheben ist die hohe Detektionsrate in der gr{\"o}ßten Subkohorte, die aus Patienten mit dilatativer bzw. linksventrikul{\"a}rer Non-Compaction Kardiomyopathie bestand: 69\% und damit h{\"o}her im Vergleich zur in der Literatur berichteten Detektionsrate von bis zu 50\%. Im Rahmen der stufenweisen Daten-Auswertung zeigte sich zwar, dass die meisten kausalen Varianten in den ph{\"a}notypspezifischen Panels zu finden waren, die Analyse eines erweiterten Panels mit 79 Genen sowie der Gesamtexom-Daten aber zu einer zus{\"a}tzlichen Aufkl{\"a}rungsquote von 13\% bzw. 5\% f{\"u}hrte. Durch die Erweiterung der Diagnostik konnten interessante, teilweise neue Assoziationen zwischen Genotyp und Ph{\"a}notyp sowie neue Kandidatengene identifiziert werden. Das beste Beispiel daf{\"u}r ist eine trunkierende Variante im STK38-Gen, das an der Phosphorylierung eines Regulators der Expression kardialer Gene beteiligt ist. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass, obwohl die Detektionsrate von Genpanels f{\"u}r die Routine-Diagnostik akzeptabel ist, die Anwendung von Exom-Diagnostik einen diagnostischen Zugewinn, die Entdeckung von interessanten Genotyp-Ph{\"a}notyp-Korrelationen sowie die Identifizierung von Kandidatengenen erm{\"o}glicht.}, subject = {Herzmuskelkrankheit}, language = {de} } @phdthesis{Wolz1999, author = {Wolz, Werner}, title = {Molekulargenetische Analyse der Central Core Disease}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-2521}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {1999}, abstract = {Central Core Disease (CCD) ist eine neuromuskul{\"a}re Erkrankung aus dem Formenkreis der kongenitalen Myopathien. Die Symptomatik umfaßt eine verz{\"o}gerte motorische Entwicklung, eine nicht bis schwach progrediente Schw{\"a}che der Extremit{\"a}tenmuskulatur mit Betonung der distalen, unteren Gliedmaßen sowie Defekte des Skelettapparates wie Kyphoskoliosen, Kontrakturen und Fußanomalien. Die Zentralfibrillen-Myopathie, wie man die Erkrankung im Deutschen nennt, imponiert durch eine mehr oder minder regelm{\"a}ßige Assoziation mit der Veranlagung zur Malignen Hyperthermie (MHS), die wiederum von Mutationen im Ryanodinrezeptorgen (RYR1), einem sarkoplasmatischen Calciumkanal, verursacht wird. In genetischen Familienanalysen wurde die CCD ebenfalls zum RYR1-Gen auf dem Humanchromosom 19q13.1 kartiert, womit dieses Gen zum Kandidatengen f{\"u}r CCD avancierte. Es wurden in einigen wenigen Familien Mutationen im RYR1-Gen gefunden, die man f{\"u}r urs{\"a}chlich f{\"u}r die Auspr{\"a}gung der CCD h{\"a}lt. Mittlerweile h{\"a}uften sich aber Hinweise, daß die CCD, ebenso wie die MHS heterogene Ursachen haben kann und damit die Rolle des RYR1-Gens als Kandidat f{\"u}r das CCD-Gen zunehmend in Frage gestellt wird. In der vorliegenden Arbeit wurde die Feinkartierung von CCD-Familien vorangetrieben, indem neue Familien gesammelt wurden und ein neuer, zusammengesetzter Mini-/ Mikrosatelliten-Marker charakterisiert wurde, der f{\"u}r die Feinkartierung an CCD-Familien eingesetzt werden konnte. Des weiteren wurden neuere Mikrosatelliten-Marker des Genethon-Konsortiums angewendet und die Koppelung der CCD-Familien zu Chromosom 19q13.1 konnte best{\"a}tigt werden, allerdings mit einigen Ausnahmen, so daß bei CCD ebenfalls heterogene Ursachen angenommen werden k{\"o}nnen. Ein weiteres Kandidatengen wurde mit dem MYH7-Gen f{\"u}r die beta-Kette des schweren Myosins auf Chromosom 14 vorgeschlagen, dies konnte aber weder best{\"a}tigt noch ausgeschlossen werden. Um die Rolle des RYR1-Gens f{\"u}r die CCD zu eruieren wurden die h{\"a}ufigsten bisher bei MHS-Familien gefundenen RYR1-Mutationen an CCD-Patienten untersucht. Lediglich in einer CCD/MHS-Familie konnte eine bereits bekannte Mutation best{\"a}tigt werden, das RYR1-Gen konnte nicht als verursachendes Gen der CCD best{\"a}tigt werden, allerdings konnte nicht das komplette Gen untersucht werden, aufgrund der großen Anzahl von Exons und der Gr{\"o}ße des Gens. Ein zweiter Teil der Arbeit bestand in der Suche nach neuen Transkripten aus Muskelgewebe in der genomischen Region 19q13.1 mit dem Endziel der Erstellung einer Transkriptionskarte dieser Region. Hier kam die cDNA-Selektion zur Anwendung mit einer PCR-amplifizierten cDNA-Bibliothek aus Muskelgewebe sowie ein gut charakterisiertes Cosmid-Contig aus dem Bereich des RYR1-Gens. Es konnte lediglich ein kurzes Transkript isoliert werden, das auf den genomischen Ursprung zur{\"u}ckkartiert, aber es konnte nicht n{\"a}her charakterisiert werden. Der dritte Teil der Arbeit stand im Zeichen der Kandidatengensuche im betreffenden Abschnitt q13.1 des Chromosoms 19. Anhand von genetischen Karten und Gendatenbanken sollten Gene gesucht werden, die in diesen Bereich kartieren und eine Expression im Skelettmuskel aufweisen und damit als Kandidat f{\"u}r die CCD in Frage kommen. Es wurden zwei Gene f{\"u}r nukle{\"a}r codierte Untereinheiten der mitochondrialen Cytochrom c Oxidase untersucht. Von dem Gen, das die muskelspezifische Isoform von COX VIIa codiert, konnte die genomische Sequenz und die Exon-Intron Struktur ermittelt werden sowie eine Promotor-Analyse anhand einer Datenbanksuche durchgef{\"u}hrt werden. Der Vergleich mit der Sequenz des homologen Gen des Rindes ergab, daß es sich um ein evolution{\"a}r konserviertes Gen handelt mit dem typischen Eigenschaften eines Haushaltsgens. Ein weiteres Kandidatengen stellt das Gen f{\"u}r die kleine Untereinheit des Calpains dar, das m{\"o}glicherweise direkt in die elektromechanische Koppelung zwischen Nerv und Muskel involviert ist und mit dem Ryanodinrezeptor interagiert. CCD-Patienten wurden mit der SSCP-Methode (Single-stranded conformation polymorphism) auf Mutationen in den Exons sowohl des COX7A1-Gens als auch des CANPS-Gens untersucht. In beiden F{\"a}llen konnten keine Mutationen gefunden werden. Die Suche nach dem CCD-Gen ist also nach wie vor offen.}, subject = {Muskelkrankheit}, language = {de} } @phdthesis{Sobeck2001, author = {Sobeck, Alexandra}, title = {Caretaker-Gen-Syndrome}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1182385}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Ataxia telangiectasia: Identifizierung und Charakterisierung nicht-konservativer Spleißmutationen und deren Auswirkungen im ATM-Gen. Ein hoher Anteil der bisher im ATM-Gen identifizierten Mutationen (>350, www.vmresearch.org/atm.htm) stellt Deletionen oder Insertionen direkt an den Exongrenzen dar; viele dieser Aberrationen wurden allerdings nur auf cDNA-Ebene detektiert. Sollte es sich hierbei in den meisten F{\"a}llen um Mutationen an den Spleiß-Konsensussequenzen handeln, l{\"a}ge der Anteil der Spleißmutationen im ATM-Gen betr{\"a}chtlich h{\"o}her (~35 Prozent) als in anderen betroffenen Genen (~15 Prozent). Um der Frage nachzugehen, ob im ATM-Prim{\"a}rtranskript aufgrund einer erh{\"o}hten Labilit{\"a}t gegen{\"u}ber Spleißmutationen auch Ver{\"a}nderungen weniger konservierter Positionen innerhalb der Donor- oder Akzeptor-Spleißstellen zu aberrantem Spleißen f{\"u}hren, wurden 20 AT-Zellinien mittels „Protein Truncation Test" nach Deletionen oder Insertionen an den Exongrenzen durchsucht. Die 7 neu identifizierten Spleißmutationen wurden anschließend unter Verwendung eines „Splice Scoring"- Systems n{\"a}her charakterisiert, die Penetranz der jeweiligen Mutation durch semiquantitative PCR evaluiert und die Auswirkungen auf Proteinebene durch Western Blotting {\"u}berpr{\"u}ft. Obwohl nur eine der 7 neu identifizierten Spleißmutationen eine schw{\"a}cher konservierte Position der Spleißsequenzen betraf, konnten im Rahmen einer Kooperation mit der Medizinischen Hochschule Hannover (Arbeitsgruppe Dr. T. D{\"o}rk) weitere Spleißmutationen an den Intronpositionen +3, +5 und -6 identifiziert werden, die ebenfalls in v{\"o}llig aberrantem Spleißen resultieren. Daten weiterer Arbeitsgruppen lassen vermuten, daß tats{\"a}chlich ~ 50 Prozent aller Spleißaberrationen im ATM-Gen auf Mutationen außerhalb der konservierten Dinukleotidbereiche (gt und ag) zur{\"u}ckf{\"u}hren sind. Nijmegen Breakage Syndrom (NBS): Suche nach Genen, die einen NBS-{\"a}hnlichen Ph{\"a}notyp ausl{\"o}sen. {\"U}ber 90 Prozent aller NBS-Patienten tragen Mutationen im NBS1-Gen, dessen Translationsprodukt im Komplex mit MRE11 und RAD50 eine zentrale Rolle in DNA-DSB-Reparatur und Zellzykluskontrolle spielt. Weitere Mutationen bei Patienten mit NBS-{\"a}hnlichem Ph{\"a}notyp wurden im Gen der DNA-Ligase IV identifiziert, die zusammen mit weiteren Angeh{\"o}rigen des NHEJ-Reparaturweges (XRCC4, DNA-PKcs, Ku70, Ku80) ebenfalls in DNA-DSB-Reparatur involviert ist. Zellen von Patienten mit NBS-{\"a}hnlichem Ph{\"a}notyp wurden daher durch direkte Sequenzierung und/oder Western Blotting auf Defekte in den oben genannten Genen/Proteinen untersucht. In einem parallel durchgef{\"u}hrten unabh{\"a}ngigen Mutationsscreening (Medizinische Hochschule Hannover, Arbeitsgruppe Dr. T. D{\"o}rk) wurden in Fibroblasten einer Patientin mit NBS-{\"a}hnlichem Ph{\"a}notyp Mutationen im RAD50-Gen identifiziert. Die Auswirkungen der RAD50-Defizienz auf die zellul{\"a}re Lokalisation der beiden Komplexpartner NBS1 und MRE11 sowie deren F{\"a}higkeit zur Focibildung nach DNA-Sch{\"a}digung wurde im Rahmen dieser Arbeit durch Immunfluoreszenzstudien untersucht: w{\"a}hrend NBS1 vorwiegend nukle{\"a}re Lokalisation aufwies, war MRE11 zu etwa gleichen Anteilen zwischen Nukleus und Zytoplasma verteilt; beide Proteine waren nach Bestrahlung der Zellen nicht mehr zur Focibildung f{\"a}hig. Da in MRE11-defizienten Zellen keine nukle{\"a}re NBS1-Lokalisation beobachtet wird, scheint der Kerntransport des NBS1 von funktionellem MRE11, nicht aber von RAD50 abh{\"a}ngig zu sein. Fanconi An{\"a}mie (FA): Untersuchung einer m{\"o}glichen Verbindung zwischen den FA-Proteinen und der RAD51-Familie. FA-Zellen aller bisher bekannter Komplementationsgruppen zeichnen sich durch Hypersensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber DNA-„interstrand crosslinks" (ICLs) aus, zu deren Behebung u.a. die homologe Rekombinationsreparatur (HRR) eingesetzt wird, bei der das RAD51(A)-Protein eine zentrale Rolle spielt. Aufgrund schwacher Homologien werden 5 weitere Proteine (RAD51B, C, D, XRCC2 und 3) der RAD51-Familie zugeordnet. Da Knockout-Zellinien aller RAD51-Familienmitglieder ebenfalls hohe Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber ICLs aufweisen, wurde eine m{\"o}gliche Verbindung zwischen den FA-Proteinen FANCA, C, G und der RAD51-Familie getestet. Unter Verwendung des "Yeast Two Hybrid" (Y2H)-Systems konnten zun{\"a}chst mehrere Interaktionen zwischen FA- und RAD51-Proteinen detektiert werden. Zur Best{\"a}tigung einer funktionellen Verbindung wurden die FA- und RAD51-Proteine in humanen 293-Zellen {\"u}berexprimiert. Aufgrund der focibildenden Eigenschaften des RAD51-Proteins wurden die FA-Proteine und die RAD51-Familie auf Focibildung nach DNA-Sch{\"a}digung sowie etwaige Kolokalisationen getestet; m{\"o}gliche physikalische Interaktionen wurden durch Koimmunpr{\"a}zipitationsstudien {\"u}berpr{\"u}ft. Die RAD51-Familie zeigten keinerlei Focibildung nach DNA-Sch{\"a}digung w{\"a}hrend die FA-Proteine in einigen Experimenten eine Lokalisation in nukle{\"a}re Foci zeigten, die sich jedoch in Gr{\"o}ße und Homogenit{\"a}t deutlich von denen klassischer DNA-Reparaturfoci unterschieden und nicht mit RAD51 kolokalisierten. Die h{\"a}ufige Beschr{\"a}nkung der FA-Foci auf Bereiche besonders dicht gepackten Chromatins kann m{\"o}glicherweise als weiterer Hinweis auf die postulierte Rolle der FA-Proteine bei Chromatin Remodelling Mechanismen interpretiert werden. Bei {\"U}berexpression in HEK293-Zellen konnte keine der im Y2H-System identifizierten Interaktionen zwischen FA- und RAD51-Proteinen durch Koimmunpr{\"a}zipitationen detektiert werden. Dennoch erscheinen seit der Identifizierung des FANCD2, das durch den FA-Komplex aktiviert wird und mit dem RAD51-Interaktor BRCA1 in nukle{\"a}re Foci kolokalisiert, weitere Untersuchungen einer Verkn{\"u}pfung der FA-Proteine mit den Angeh{\"o}rigen des HRR-Weges durchaus sinnvoll.}, subject = {Ataxia teleangiectatica}, language = {de} } @phdthesis{Endres2003, author = {Endres, Karlheinz}, title = {Zellzykluseffekte von Mitomycin C}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-12647}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {ZELLZYKLUSEFFEKTE VON MITOMYCIN C Im Rahmen dieser Arbeit sollten die durch Mitomycin C (MMC) exogen induzierten Zellzyklusst{\"o}rungen mit den endogenen St{\"o}rungen des Zellzyklus bei Fanconi-An{\"a}mie in unterschiedlichen Zellsystemen (periphere Blutlymphozyten, lymphoblastoide Zellen und Fibroblasten) verglichen werden. Die Zellzyklusanalysen wurden mit der zweidimensionalen Durchflusszytometrie nach dem BrdU/Hoechst 33258-Ethidiumbromid Verfahren durchgef{\"u}hrt. Mit diesem Verfahren ist es m{\"o}glich zwischen proliferierenden und nichtproliferierenden Zellen (Ellwart, Stunkel et al. 1981) zu unterscheiden und Verteilungen der Zellen in bis zu vier Zellzyklusphasen mit quantitativer Analyse der Populationen w{\"a}hrend der G0-G1-, G1-, S- und G2-Phasen zu erfassen (Kubbies 1989). Das Ausscheiden von Zellen aus dem Zellzyklus kann dabei {\"u}ber die Akkumulation in den entsprechenden Phasenanteilen des Zellzyklus erfasst werden. Die Induktion von Zellzyklusst{\"o}rungen erfolgte mit dem bifunktionellen Alkylanz Mitomycin C. Die Applikation von Mitomycin C (MMC) f{\"u}hrte dabei vor allem zu einer dosisabh{\"a}ngigen Zunahme der G2-Phasenanteile der Zellzyklen, was als Akkumulation von Zellen innerhalb dieses Kompartiments zu verstehen ist. Diese Akkumulation konnte bei den durchflußzytometrischen Zellzyklusanalysen mit der abgeleiteten Gr{\"o}ße Summe der G2-Phasen / Wachstumsfraktion (S G2/GF) proliferationsunabh{\"a}ngig erfasst werden. Die konzentrationsabh{\"a}ngige Zunahme der G2-Phasenakkumulation und die unterschiedliche Verteilung innerhalb der Zellzyklen wurden mit den beiden Parametern Increased S G2+G2`/GF und Increased S G2/GF festgehalten und ausgewertet. Die Untersuchungen mit peripheren Blutlymphozyten, lymphoblastoiden Zellen (B-LCL) und Fibroblasten von gesunden Kontrollpersonen zeigten, dass sich die durch Mitomycin C induzierten DNA-Sch{\"a}digungen bei durchflußzytometrischen Zellzyklusanalysen vor allem als G2-Phasenakkumulation darstellen. Demgegen{\"u}ber lagen die ermittelten Werte der S G2/GF von Fa-Individuen bereits bei Standardzellkulturen {\"u}ber denen der gesunden Versuchspersonen. Vor allem bei den Zellzyklusstudien mit peripheren Blutlymphozyten von Fanconi-An{\"a}mie Patienten zeigten sich bereits endogen eine massive Erh{\"o}hung der G2-Phasenanteile. Im Vergleich zu den untersuchten Kontrollen war die Mitomycin C induzierte Akkumulation von Zellen in den G2-Phasen nicht beliebig steigerbar. Die untersuchten Zellsysteme zeigten verschiedene Proliferationsmuster und reagierten mit einer unterschiedlich starken Arretierung von Zellen in den G2-Phasen bei Zugabe von Mitomycin C. Als sensitivste Zellart reagierten subkutane menschliche Fibroblasten bei Applikation von Mitomycin C. Bei den durchgef{\"u}hrten Zellzyklusanalysen zeigte sich aber auch, dass bei hohen Konzentration von Mitomycin C (MMC) die zytoxischen Effekte von Mitomycin C {\"u}berwiegen und es zu einem starken R{\"u}ckgang des Zellwachstums kommt. Da die exogen induzierten Zellzyklusst{\"o}rungen durch Mitomycin C bei gesunden Kontrollpersonen mit den typischen endogenen St{\"o}rungen des Zellzyklus bei Fa-Individuen vergleichbar waren, kann als m{\"o}gliche Ursache f{\"u}r Fanconi-An{\"a}mie auf einen DNA-Reparaturdefekt geschlossen werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden auch Zellen von obligat heterozygoten Fa-Individuen mit dem BrdU/Hoechst 33258-Ethidiumbromid Verfahren untersucht. War bei Fa-homozygoten Patienten bereits endogen die Akkumulation von Zellen in den G2-Phasen deutlich gegen{\"u}ber den gesunden Kontrollpersonen erh{\"o}ht, so konnte dies f{\"u}r Fa-heterozygote Individuen nicht gezeigt werden. Die ermittelten Werte der Summe der G2-Phasen / Wachstumsfraktion (S G2/GF) lagen zwar dabei vor allem bei den untersuchten peripheren Blutlymphozyten und subkutanen Fibroblasten etwas {\"u}ber den Kontrollen. Mit den hier vorgelegten Daten aus den Zellzyklusanalysen war aber keine Unterscheidung zwischen den obligat heterozygoten Fa-Individuen und den gesunden Probanden m{\"o}glich. Die Ergebnisse stehen dennoch im Einklang mit den zytogenetischen Untersuchungen auf erh{\"o}hte Chromosomenbruchraten bei Verdacht auf Fanconi-An{\"a}mie.}, language = {de} } @phdthesis{Gehrig2003, author = {Gehrig, Andrea}, title = {Untersuchungen zu den molekularen Ursachen der X-gebundenen juvenilen Retinoschisis - vom Gendefekt zum Mausmodell}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7212}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Heredit{\"a}re Netzhautdegenerationen betreffen weltweit etwa 15 Millionen Menschen. Sie sind klinisch und genetisch auff{\"a}llig heterogen. Bisher wurden 139 verschiedene chromosomale Genorte mit Netzhautdystrophien assoziiert, wovon inzwischen 90 Gene identifiziert werden konnten. Mit Hilfe verschiedener Klonierungsstrategien konnte in der vorgelegten Arbeit ein Beitrag zur Aufkl{\"a}rung der genetischen Ursachen einiger ausgew{\"a}hlter Retinopathien geleistet werden. So konnte durch die Positionsklonierung das Gen, das mit der X-gebundenen juvenilen Retinoschisis (RS) assoziiert ist, identifiziert werden. Funktionelle Analysen des Genproduktes sowie die Generierung eines Mausmodells der RS geben einen Einblick in die Physiologie der Retina sowie den Pathomechanismus der Erkrankung. Die genomische Organisation des Interphotorezeptor-Matrixproteoglykans-1 (IMPG1) wurde aufgekl{\"a}rt und die chromosomale Lokalisation auf 6q13-15 bestimmt. Damit kartierte das Gen in eine Region, in die die Genorte f{\"u}r 7 Retinopathien des Menschen kartiert wurden. Durch Kopplungs- und Mutationsanalysen konnten unsere Arbeiten ausschließen, daß IMPG1 mit North Carolina Makuladystrophie (MCDR1) oder der progressiven bifokalen chorioretinalen Atrophie (PBCRA) in Zusammenhang steht. Die Diacylglycerin Kinase-3 (DAGK3) konnte nach der Bestimmung der genomischen Organisation in die Region 3q27-28 kartiert werden. Dieser chromosomale Abschnitt deckt sich mit der chromosomalen Lokalisation der autosomal dominanten Optikusatrophie (OPA1). Auch hier konnte mit Hilfe von Mutationsanalysen ein Ausschluß des Gens erfolgen. Die X-gebundene juvenile Retinoschisis ist eine h{\"a}ufige Ursache juveniler Makula-degenerationen und betrifft etwa 300.000 junge M{\"a}nner weltweit. Charakteristische Kennzeichen der Erkrankung sind Aufspaltungen in den inneren Netzhautschichten, die zu zystischen Ver{\"a}nderungen der zentralen Retina f{\"u}hren. Ungef{\"a}hr 50 \% der Patienten entwickeln auch periphere Manifestationen. Durch die Arbeit unserer und anderer Forschergruppen konnte der Krankheitslokus in einen etwa 900 kb großen Bereich auf dem kurzen Arm des X-Chromosoms (Xp22.2) kartiert werden. Durch einen Vergleich der genomischen DNA Sequenzen mit {\"o}ffentlich zug{\"a}nglichen ESTs (expressed sequence tags) konnte ein retinaspezifisches Transkript identifiziert werden. Es besteht aus 6 Exonen und kodiert f{\"u}r ein putatives 224 Aminos{\"a}uren großes Protein, das sekretiert wird und ein hochkonserviertes Discoidindom{\"a}nen-Motiv enth{\"a}lt. Discoidindom{\"a}nen sind in Zelladh{\"a}sion oder in Zell-Zell Interaktionen involviert. Mutationsanalysen in RS-Patienten best{\"a}tigten, daß es sich bei diesem Transkript um RS1, d.h. um das krankheitsassoziierte Gen der X-gebundenen juvenilen Retinoschisis handelte. Das RS1-Protein (Retinoschisin) kommt in homo-oligomeren Komplexen, die {\"u}ber Disulfidbr{\"u}cken miteinander verbunden sind, auf der Zelloberfl{\"a}che der Photorezeptoren und der Bipolaren sowie in den synaptischen Regionen der {\"a}ußeren (OPL) und innere plexiformen Schicht (IPL) vor. Um die Funktion des normalen Retinoschisins zu untersuchen und um einen Einblick in die RS-Pathogenese zu bekommen, wurde nach der Charakterisierung des orthologen murinen Gens (Rs1h) eine Retinoschisin-defiziente knock-out Maus generiert. Ophthalmologische und histologische Untersuchungen der Rs1h-/Y-Maus zeigen signifikante Parallelen zu dem RS-Erkrankungsbild des Menschen. Damit stellt die Rs1h knock-out Maus ein ideales Tiermodell f{\"u}r die Untersuchung des zugrundeliegenden Krankheitsmechanismusses dar. So konnten wir inzwischen zeigen, daß apoptotische Prozesse zur Degeneration der Photorezeptoren f{\"u}hren. Gegenw{\"a}rtig werden mit diesem Tiermodell erste gentherapeutische Versuche durchgef{\"u}hrt. Diese Arbeiten sollen Aufschluß dar{\"u}ber geben, ob ein Adeno-assoziierter Virus (AAV)-Transfer des RS1 Gens in die erkrankte Retina ein m{\"o}glicher Therapieansatz f{\"u}r RS auch beim Menschen sein k{\"o}nnte.}, subject = {Maus}, language = {de} }