@phdthesis{Rudorf2006, author = {Rudorf, Antje}, title = {Rekombinationsh{\"a}ufigkeit in Abh{\"a}ngigkeit vom Entbindungsalter der M{\"u}tter f{\"u}r das DMD-Gen (Xp 21.2)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17452}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Zusammenhang zwischen Alter und Rekombi-nationsrate f{\"u}r den Duchenne-Muskeldystrophie-Genabschnitt auf dem X-Chromosom (Xp21.2) zu ermitteln. In der vorliegenden Arbeit wurden von {\"u}ber 200 am Humangenetischen Institut der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg untersuchten Familien 110 informative Stammb{\"a}ume ausgewertet. Bei diesen Familien waren bereits im Rahmen der genetischen Beratung mehrere flankierende und intragene Marker des DMD-Genes bekannt. Um eine Vergleichbarkeit der einzelnen Personen zu erreichen, wurden die Grenzen des zu untersuchenden DNA-Bereiches bei den Markern DYS I,II,III sowie STR 56 gesetzt. Die Frauen wurden anschließend nach dem Entbindungsalter in drei Gruppen eingeteilt. Gruppe 1 beinhaltet die unter 30-j{\"a}hrigen, Gruppe 2 die 30- bis 35-j{\"a}hrigen und Gruppe 3 die {\"u}ber 35-j{\"a}hrigen Frauen. Rekombinationen fanden sich in Gruppe 1 bei 17 von 129, in Gruppe 2 bei 9 von 40 und in Gruppe 3 bei 2 von 20 Frauen. Aus diesen Ergebnissen l{\"a}ßt sich \&\#967;² mit 2,513 bestimmen. Erst ab einem Wert von 5,99 kann man jedoch von einer Signifikanz sprechen. Somit gibt es keinen Zusammenhang zwischen dem Alter der Frauen bei der Entbindung und der Rekombinationsrate. Aufgrund anderer Arbeiten zum Thema Rekombinationsrate bei Autosomen in Abh{\"a}ngigkeit vom Alter wurde eine Abnahme der Rate im h{\"o}heren Alter erwartet. Dies konnte jedoch bei der vorliegenden Arbeit nicht nachgewiesen werden. M{\"o}gliche Fehlerquellen liegen hierbei in der stark variierenden Gruppengr{\"o}ße, dem Stichprobenumfang und falsch positiver Zuordnung bei der Phasenfestlegung. Außerdem besteht die M{\"o}glichkeit eines unterschiedlichen Rekombinatinsverhaltens bei Gonosomen im Vergleich zu Autosomen. Das Ergebnis dieser Arbeit ist trotz fehlender Signifikanz im Hinblick auf die genetische Beratung so zu beurteilen, daß j{\"u}ngere Frauen (< 30 Jahre) kein erh{\"o}htes Risiko f{\"u}r eine Rekombination tragen als {\"A}ltere (> 35 Jahre) und es damit in der Risikoberechnung bez{\"u}glich des Alters keine Unterschiede gibt.}, language = {de} } @phdthesis{Rost2006, author = {Rost, Simone Esther}, title = {Molekulare Ursachen Vitamin K-abh{\"a}ngiger Gerinnungsst{\"o}rungen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17589}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Vitamin K ist ein essentieller Cofaktor f{\"u}r die posttranslationale Gamma-Carboxylierung von sog. Vitamin K-abh{\"a}ngigen Gerinnungsfaktoren, Knochenproteinen, Zellwachstum-regulierenden und weiteren Proteinen mit noch unbekannter Funktion. Defekte im Vitamin K-Stoffwechsel f{\"u}hren einerseits zu zwei verschiedenen Formen des famili{\"a}ren Mangels aller Vitamin K-abh{\"a}ngigen Gerinnungsfaktoren (VKCFD1 und 2) und andererseits zur Resistenz oder Hypersensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber Cumarinderivaten, wie Warfarin, die als Vitamin K-Antagonisten zur Antikoagulationstherapie bei thromboembolischen Erkrankungen, aber auch zur Bek{\"a}mpfung von Ratten und M{\"a}usen eingesetzt werden. Die Aufkl{\"a}rung und Charakterisierung der molekularen Ursachen dieser Erkrankungen wird in dieser Doktorarbeit anhand von Ver{\"o}ffentlichungen dokumentiert. Ausgehend von der Charakterisierung zweier Familien mit dem VKCFD2-Ph{\"a}notyp, wird die Kartierung des VKCFD2-Locus auf dem kurzen Arm von Chromosom 16 beschrieben. Durch eine systematische Mutationssuche in der ca. 130 Gene umfassenden Kandidatenregion von Chromosom 16 konnte das f{\"u}r diese Erkrankung und die Warfarinresistenz urs{\"a}chliche Gen ausfindig gemacht werden. Dabei handelt es sich um das Gen f{\"u}r die entscheidende Komponente der Vitamin K-Epoxid-Reduktase (VKORC1), die den Recycling-Prozess von Vitamin K im sog. Vitamin K-Zyklus katalysiert. Die Charakterisierung des VKORC1-Proteins umfasst dessen subzellul{\"a}re Lokalisation, den Vergleich orthologer Proteine in verschiedenen Species und die funktionelle Charakterisierung von rekombinant exprimiertem VKORC1. Durch positionsspezifische Mutagenesen und anschließende Expression in humanen Nierenzellen konnten mehrere f{\"u}r die Funktion der VKORC1 relevante Aminos{\"a}uren identifiziert werden. Die posttranslationale Modifikation der Vitamin K-abh{\"a}ngigen Proteine wird von der Gamma-Glutamyl-Carboxylase (GGCX) katalysiert. Defekte in diesem Enzym wurden von zwei verschiedenen Arbeitsgruppen als Ursache f{\"u}r die erste Form der VKCFD-Erkrankung nachgewiesen. In dieser Doktorarbeit werden drei weitere, von unserer Arbeitsgruppe identifizierte Mutationen im GGCX-Gen beschrieben, unter denen sich ein nachgewiesener Founder-Effekt an Position 485 des Proteins befindet. Die Arg485Pro-Variante wurde rekombinant in Insektenzellen exprimiert und konnte mittels kinetischer Studien als VKCFD1-verursachende Mutation verifiziert werden.}, subject = {Koagulopathie}, language = {de} } @phdthesis{Schmid2004, author = {Schmid, Christian}, title = {Klinik und Genetik der myotonen Dystrophie Curschmann-Steinert, der facio-scapulo-humeralen Muskeldystrophie und der Gliederg{\"u}rtelmuskeldystrophie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13329}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Im ersten Teil dieser Arbeit wird {\"u}berpr{\"u}ft, inwieweit bei einer Patientengruppe, die molekulargenetisch negativ auf fazioscapulohumerale Muskeldystrophie untersucht wurde, differentialdiagnostisch eine myotone Dystrophie in Frage kommt. Der zweite Abschnitt hat zum Ziel, zu kontrollieren, ob im Patientenkollektiv derer, die negativ auf eine h{\"a}ufige Mutation im \&\#61537;-Sarkoglycangen (Adhalingen) getestet wurden, differentialdiagnostisch eine fazioscapulohumerale Muskeldystrophie in Betracht zu ziehen ist.}, language = {de} } @phdthesis{Balzar2004, author = {Balzar, Alla}, title = {Morbidit{\"a}t und Mortalit{\"a}t sowie Prognose kleiner Fr{\"u}hgeborener < 32 Schwangerschaftswochen 1995 bis 2001}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13205}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurden die Krankenbl{\"a}tter 366 kleiner Fr{\"u}hgeborener (Schwangerschaftswochen (SSW) 23/0 bis 32/0), die im Zeitraum von 1995 bis 2001 in der Frauenklinik des Klinikums S{\"u}d N{\"u}rnberg aus Einlingsschwangerschaften geboren wurden, retrospektiv ausgewertet. 136 Schwangere wurden nach einem vorzeitigen Blasensprung entbunden. 16 Kinder sind innerhalb der Neonatalperiode gestorben. Erfasst wurden zum einen wichtige pr{\"a}- und peripartale Faktoren, u.a. m{\"u}tterliches Alter und Risiko,Schwangerschaftsalter, Indikation zur Schwangerschaftsbeendigung und Entbindungsmodus, und zum anderen fetale Outcome-Parameter wie Gewicht, Apgar Score, Nabelarterien-pH-Wert, Base Excess und Intubation. Dar{\"u}ber hinaus wurden f{\"u}r jedes Kind die Morbidit{\"a}tsdiagnosen und bei gestorbenen Kindern die Todesursachen aufgenommen. In 37 \% der F{\"a}lle lag der Fr{\"u}hgeburt ein vorzeitiger Blasensprung zugrunde, in 31 \% eine vorzeitige Wehent{\"a}tigkeit. Die {\"u}brigen 32 \% wurden durch maternofetale Pathologie hervorgerufen. Das Gewicht der Fr{\"u}hgeborenen lag zu 75 \% unter 1500 g. In einer schweren Azidose befanden sich 6 \% der Kinder. Eine starke Abh{\"a}ngigkeit der Outcome-Parameter von Poleinstellung und Entbindungsmodus war nicht zu beobachten. Fr{\"u}hgeborene nach fetaler Entbindungsindikation wiesen ein schlechteres Outcome auf als nach maternaler Indikation. Von den beobachteten Krankheiten kam das Atemnotsyndrom am h{\"a}ufigsten vor (in 63 \% der F{\"a}lle), bei 20 \% der Kinder III.-IV. Grades. Hochgradige Retinopathie (Grade III-IV) wurde in 5,4 \%, retrolentale Fibroplasie in 0,6 \% der F{\"a}lle diagnostiziert. Ein Drittel der Kinder erkrankten an einer Sepsis. Bei 18 \% entwickelte sich im Verlauf eine bronchopulmonale Dysplasie. Schwere Hirnblutungen (III.-IV. Grades) erlitten 4,5 \% der Fr{\"u}hgeborenen, periventrikul{\"a}re Leukomalazie 3,6 \% und nekrotisierende Enterokolitis 1,5 \%. Die genannten Krankheiten traten mit zunehmendem Schwangerschaftsalter weniger h{\"a}ufig auf. Die Prognose verbesserte sich besonders stark in den SSW 28-30. 6 von 16 Todesf{\"a}llen (38 \%) entfielen auf die ersten 24 Lebensstunden. Die Todesursachen waren Unreife/Mangelgeburt (31 \%), Sepsis (31 \%), Fehlbildungen und intrauterine Asphyxie (jeweils 13 \%). Die neonatale Mortalit{\"a}tsrate nahm mit zunehmendem Geburtsgewicht deutlich ab: Von 33 \% f{\"u}r Fr{\"u}hgeborene unter 500 g, auf 3 \% ab 1000 g. Die mittlere Latenzperiode nach einem vorzeitigen Blasensprung betrug 9,1 Tage (in 90 \% der F{\"a}lle bis zu 3 Wochen, Maximum: 10 Wochen). Kinder beider betrachteter Gruppen von 23-28 und 29-32 SSW profitierten vom angewendeten konservativen Management: Bez{\"u}glich der Lungenreife war eine klare Verbesserung zu beobachten, falls die RDS-Prophylaxe 48 Stunden vor der Geburt abgeschlossen war. Sepsis kam zwar in der Gruppe mit niedrigerem Gestationsalter h{\"a}ufiger vor, war jedoch nicht direkt abh{\"a}ngig von der Latenzperiode. Im Vergleich mit anderen aktuellen Studien lagen die in dieser Arbeit festgestellten Morbidit{\"a}tsraten etwa gleichauf. Die Kinder des eigenen Kollektivs entwickelten aber seltener intraventrikul{\"a}re H{\"a}morrhagie und periventrikul{\"a}re Leukomalazie. Die starke Abnahme von Morbidit{\"a}t und Mortalit{\"a}t mit zunehmendem Schwangerschaftsalter wird in den Vergleichsstudien {\"a}hnlich berichtet. Eine nicht vernachl{\"a}ssigbare {\"U}berlebenschance kann bereits ab 23 SSW gegeben sein (4 von 6 dieser Kinder {\"u}berlebten die Neonatalperiode). Die Chancen auf ein gesundes {\"U}berleben jedoch steigen besonders in den SSW 28-30. Daher ist in den sehr fr{\"u}hen SSW die Prolongation der Schwangerschaft zu empfehlen.}, language = {de} } @phdthesis{Hoefling2007, author = {H{\"o}fling, Christine}, title = {Gentherapie bei Fanconi An{\"a}mie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26363}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Unter Fanconi An{\"a}mie versteht man eine rezessiv vererbbare Multisystem-Erkrankung, die einhergeht mit erh{\"o}hter spontaner Chromosomenbr{\"u}chigkeit, sowie erh{\"o}hter Anf{\"a}lligkeit f{\"u}r toxische Substanzen, wie Mitomycin C (MMC) oder Diepoxybutan (DEB).Gentherapeutische Versuche scheitern bei FA letztlich daran, dass bei fortgeschrittener aplastischer An{\"a}mie (= Knochenmarkversagen) die Gewinnung der zur erfolgreichen Transduktion erforderlichen Mengen an CD34 positiven Stamm-Blutzellen schwierig bis unm{\"o}glich ist. Die Fortschritte bei den Fremdspender-Transplantationen lassen erwarten, dass zuk{\"u}nftig nahezu alle FA-Patienten mit dieser Therapieform mit guten Erfolgsaussichten behandelt werden k{\"o}nnen. Insofern ist auch zu erwarten, dass die Option einer somatischen Gentherapie - trotz vielversprechenden Ergebnissen - zuk{\"u}nftig wieder an Bedeutung verlieren wird.}, subject = {Gentherapie}, language = {de} } @phdthesis{Aichinger2007, author = {Aichinger, Eric}, title = {Risikoberechnung bei der Muskeldystrophie Duchenne und der Muskeldystrophie Becker}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27000}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Risikoberechnung in Familien mit Muskeldystrophie Duchenne oder Muskeldystrophie Becker. Unter Ber{\"u}cksichtigung eines Keimzellmosaiks, heterogener Neumutationsraten und der M{\"o}glichkeit homozygot betroffener Frauen.}, language = {de} } @phdthesis{Stahl2006, author = {Stahl, Sonja}, title = {Molekulare Mechanismen der Neurodegeneration in der Grosshirnrinde von Kathepsin B und L-Doppelknockoutm{\"a}usen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-21606}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Kathepsin B und L sind lysosomale Cysteinproteasen, die mit einer Reihe von pathologischen Prozessen, wie z. B. Cancerogenese, Tumorangiogenese und Neurodegeneration in Verbindung gebracht werden. Dennoch sind bis jetzt nur wenige Proteinsubstrate beschrieben. Ausserdem sind die Mechanismen der Regulation von Zellproliferation, -invasion und -apoptose durch Kathepsin B und L weitgehend unverstanden. Ein kombinierter Mangel beider Kathepsine f{\"u}hrt zu einer fr{\"u}hzeitigen Neurodegeneration in M{\"a}usen, die an neuronale Lipofuszinosen beim Menschen erinnert. In der vorliegenden Studie wurden Unterschiede in der Proteinzusammensetzung von wildtypischen und doppelt-defizienten Gehirnlysosomen quantifiziert. Eine Kombination von subzellul{\"a}rer Fraktionierung und LC-MS/MS unter Verwendung einer isobarischen Markierung (iTraqTM) erlaubte uns die gleichzeitige Untersuchung von zerebralen Lysosomen aus Wildtyp und Kathepsin B-/-L-/- M{\"a}usen. Ingesamt waren 19 Proteine signifikant erh{\"o}ht in Kathepsin B-/-L-/- Lysosomen. Die meisten erh{\"o}hten Proteine wurden der neuronalen Biosynthese, regenerierenden bzw. endozytotischen oder lysosomalen Kompartimenten zugeordnet. Der Anstieg von Calcyon, dem Delta/Notch- verwandten epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptor (DNER), Neurochondrin, Phospholipase D3, Rab14, Cathepsin D und Apolipoprotein E l{\"a}sst eine potentielle Rolle von Kathepsin B und L im Axonwachstum und der Synapsenbildung w{\"a}hrend der postnatalen Entwicklung des Zentralnervensystems vermuten.}, subject = {Kathepsin B}, language = {de} } @phdthesis{Karkazis2008, author = {Karkazis, Andreas}, title = {Vergleich von sozialrechtlichen Gestaltungsm{\"o}glichkeiten der medizinischen Versorgung in der Humangenetik an der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg durch das SGB V / 2004}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-34679}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {„Die berufspolitische Situation f{\"u}r die Humangenetischen Institute hat sich an den Universit{\"a}ten in den letzten zwei Jahren leider nicht verbessert. Vielen Instituten wurde der Zugang zur Erbringung von Kassenleistungen deutlich erschwert bzw. g{\"a}nzlich entzogen." (Grimm, T.; Zerres, K., 2005, S. 41). Eine Analyse der Rechtsform und Aufbauorganisation sowie der Leistungen des Instituts f{\"u}r Humangenetik an der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg kann als Grundlage dienen, um die Auswirkungen einer entzogenen Kassenzulassung besser verstehen zu k{\"o}nnen. Zudem erm{\"o}glicht eine solche Betrachtung die Ableitung von Erfordernissen, die eine optimale Rechtsform und Aufbauorganisation des Instituts f{\"u}r Humangenetik an der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg erf{\"u}llen sollte. Zusammenfassend k{\"o}nnen dann die aktuellen und zuk{\"u}nftigen Rahmenbedingungen f{\"u}r die humangenetische Leistungserbringung bei bestehender Rechtsform und Aufbauorganisation beschrieben werden. Es wird deutlich, dass aufgrund eines drohenden Entzuges der Kassenzulassung eine Gef{\"a}hrdung der Erbringung humangenetischer Leistungen an der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg besteht. Die Finanzierung der erbrachten Leistungen in der Patientenversorgung wird zu ca. 75\% von den gesetzlichen Krankenkassen getragen. Ein Wegbrechen eines solchen Leistungsumfanges h{\"a}tte kaum kompensierbare Auswirkungen auf Forschung, Lehre, Weiterbildung und die Patientenversorgung an sich. Durch die Reformen des SGB aus dem Jahre 2004 sind verschiedene Alternativen zur bestehenden Rechtsform und Aufbauorganisation m{\"o}glich geworden. Hierbei handelt es sich um Hochschulambulanzen (gem. \S117 SGB V), Integrierte Versorgung (gem. \S140 SGB V) und Medizinische Versorgungszentren (gem. \S95 SGB V). Zudem gibt es die M{\"o}glichkeit einer „Praxis im Institut"-Kooperation. Diese Alternativen werden in der hier vorliegenden Arbeit kurz einzeln charakterisiert, um dann eine Bewertung der m{\"o}glichen Rechtsformen und Aufbauorganisationen gem{\"a}ß am Institut bestehender Erfordernisse zu erm{\"o}glichen. Die vergleichende Betrachtung wird zeigen, dass ein Medizinisches Versorgungszentrum (MVZ) eine gute M{\"o}glichkeit darstellt, die beschriebene Problematik zu l{\"o}sen und die Erfordernisse des Instituts zu erf{\"u}llen. Im Anschluss werden die rechtlichen und organisatorischen Ausgestaltungsm{\"o}glichkeiten eines MVZs zur Erbringung humangenetischer Leistungen beleuchtet. Hierbei wird im Besonderen auf die gesetzlichen Gr{\"u}ndungsvoraussetzungen eingegangen. Die Anforderungen an Gr{\"u}nder, Rechtsform, Leistungserbringer und {\"a}rztliche Leitung werden detailliert beschrieben, und die jeweiligen Gestaltungsm{\"o}glichkeiten im Hinblick auf die am Institut bestehenden Erfordernisse gewertet. Im Anschluss kann der Zulassungsprozess des MVZs an sich betrachtet werden.}, subject = {Humangenetik}, language = {de} } @phdthesis{Milenkovic2006, author = {Milenkovic, Vladimir M.}, title = {Structural and functional analysis of bestrophin}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-19372}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Morbus Best (OMIM 153700), auch als vitelliforme Makuladystrophie Typ 2 (VMD2) bezeichnet, ist eine autosomal dominant vererbte Makuladystrophie mit juvenilem Beginn. Die Erkrankung geht einher mit einer Ansammlung von Lipofuscin-{\"a}hnlichem Material im sowie unterhalb des retinalen Pigmentepithels (RPE). Das bei Morbus Best mutierte VMD2- Gen kodiert f{\"u}r ein 585 Aminos{\"a}uren langes Transmembranprotein, genannt Bestrophin, und wird vorwiegend im RPE exprimiert. Das Protein hat eine komplexe Membrantopologie mit 4-6 putativen Transmembrandom{\"a}nen (TMD) und ist vermutlich in den Ca2+-abh{\"a}ngigen Transport von Chloridionen durch die Plasmamembran involviert. Die {\"u}berwiegende Mehrheit der krankheitsassoziierten Ver{\"a}nderungen bei M. Best Patienten sind Missense-Mutationen, die innerhalb der hochkonservierten N-terminalen H{\"a}lfte des Proteins nahe der mutmaßlichen Transmembrandom{\"a}nen akkumulieren. Der Zusammenhang zwischen Pathologie und identifizierter Mutationen bzw. der Chloridkanal- Funktion von Bestrophin-1 ist noch unklar. Um die biologische Funktion von Bestrohin-1 weiter aufzukl{\"a}ren und die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen der BMD besser zu verstehen, wurde mit Hilfe des GAL4-basierenden Hefe-Zwei-Hybridsystems (Y2H) nach interagierenden Partnern von Bestrophin-1 gesucht. Ein Screen in einer bovinen RPE cDNABank mit verschiedenen verk{\"u}rzten Fragmenten von Bestrophin-1 ergab 53 m{\"o}gliche interagierende Partner. Allerdings schlossen anschließende Verifikationsexperimente die Kandidatengene aus. Somit deuten die Resultate dieser umfangreichen YH2-Studie daraufhin, dass Bestrophin f{\"u}r das herk{\"o}mmliche Zwei-Hybrid-System nicht geeignet ist. Zum einen k{\"o}nnte dies daran liegen, dass das Protein ein integraler Bestandteil der Membran ist und zum anderen, dass m{\"o}glicherweise der Transport der gew{\"a}hlten Bestrophin-Fragmente zum Nukleus nicht stattfindet. Dies gilt jedoch als Grundvoraussetzung f{\"u}r eine Proteininteraktion im Hefe-2-Hybridsystem. Bestrophin geh{\"o}rt zu einer großen Familie von integralen Membranproteinen, von der bis heute bereits {\"u}ber 100 Mitglieder bei verschiedenen Organismengruppen wie denS{\"a}ugern, Insekten und W{\"u}rmern identifiziert werden konnten. Als auff{\"a}lligste Besonderheit in der Familie der Bestrophine zeigt sich neben einer nicht-variablen RFP-Dom{\"a}ne (Arginin- Phenylalanin-Prolin) eine evolution{\"a}r hochkonservierte N-terminale Region. Um die phylogenetische Beziehung der Bestrophine zu untersuchen sowie den Aufbau und die Funktion von konservierten Motiven innerhalb der Familienmitglieder zu identifizieren, wurde diese konservierte N-terminale Region sowohl bioinformatisch wie auch Chapter Two: Zusammenfassung 4 phylogenetisch weiter untersucht. Die phylogenetische Analyse der Bestrophin Homologen brachte vier evolution{\"a}r konservierte Familienmitglieder in S{\"a}ugern hervor, die jeweils eine starke Homologie zu den Proteinen VMD2, VMD2-L1 bis VMD2-L3 des Menschen zeigen. Die signifikante {\"A}hnlichkeit der Proteinsequenz innerhalb der vier Familienmitglieder l{\"a}sst die Schlussfolgerungen zu, dass zum einen jedes einzelne Familienmitglied ihre eigene evolution{\"a}r konservierte Funktion hat und zum anderen dass die Divergenz des Bestrophins in verschiedene Familienmitglieder zeitlich vor der Divergenz der verschiedenen S{\"a}ugerspezien erfolgt sein muss.}, subject = {Makuladegeneration}, language = {en} } @phdthesis{Foerster2006, author = {F{\"o}rster, Tanja}, title = {Molekulargenetik des Heredit{\"a}ren Angio{\"o}dems}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-20340}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Das Heredit{\"a}re Angio{\"o}dem (HAE) ist eine seltene autosomal dominante Erkrankung, die durch einen angeborenen quantitativen oder funktionellen Defekt des C1-Inhibitors (C1-INH) verursacht wird. Das C1-INH-Protein, ein Serin Protease Inhibitor (Serpin) ist der einzige Inhibitor der C1s und C1r Komponenten des klassischen Wegs der Komplementaktivierung. Weiterhin reguliert er die Aktivierung der Faktoren XI und XII im intrinsischen Teil der Blutgerinnung und die Generierung von Kallikrein im Kontaktsystem. Durch die fehlende Kontrolle dieser Systeme kommt es zur vermehrten Bildung vasoaktiver Substanzen, die f{\"u}r die charakteristischen Symptome wie rezividierende, nicht juckende Schwellungen der Haut und Schleimh{\"a}ute sowie krampfartige Schmerzen im Abdomen verantwortlich sind. HAE-Attacken werden durch psychologischen und/oder physiologischen Stress ausgel{\"o}st und manifestieren sich h{\"a}ufig isoliert im Kehlkopfbereich, wobei die Gefahr des Erstickens durch ein Larynx- oder Glottis{\"o}dem droht. Die vorliegende Arbeit beschreibt die C1-INH-Genanalyse von 208 Familien mit 359 Mitgliedern, die aufgrund der Differentialdiagnose HAE zwischen 1999 und 2005 von spezialisierten klinischen Zentren eingesandt wurden. Bei 32 Patienten wurden durch Southern-Blot und dHPLC Untersuchungen große Deletionen des C1-INH-Gens nachgewiesen. Weiterhin wurden durch Komplett-Sequenzierung der 8 Exons und angrenzenden Intronbereiche des Gens identifiziert. Bei 96 Familien mit 172 Mitgliedern wurden 80 verschiedene Punktmutationen nachgewiesen, die bei Abschluss der vorliegenden Arbeit nicht in der Literatur beschrieben waren. Die HAE-Datenbank kann als Folge auf insgesamt 279 bekannte Mutationen im C1-INH-Gen erweitert werden. Da viele Patienten Missense-Mutationen unbekannter Kausalit{\"a}t aufwiesen, wurden 29 anhand ihrer Lokalisation oder Homologie ausgew{\"a}hlte Mutationen durch zielgerichtete Mutagenese in einen Expressionvektor eingef{\"u}gt und anschließend in HEK-293 Zellen exprimiert. Die Funktion der rekombinanten Proteine wurde mittels eines C1-INH-Aktivit{\"a}ts-Assays {\"u}berpr{\"u}ft. W{\"a}hrend bei den meisten rekombinant exprimierten mutanten Proteinen die Kausalit{\"a}t f{\"u}r das HAE durch sehr geringe C1-INH-Restaktivit{\"a}ten best{\"a}tigt werden konnten, zeigten einige mutante Proteine kaum beeintr{\"a}chtige Aktivit{\"a}ten. Die zugrunde liegenden Punktmutationen d{\"u}rften deshalb sehr seltene Polymorphismen sein. Um weiteren Aufschluss {\"u}ber die Auswirkungen der verschiedenen Mutationen zu erhalten, wurden diese in ein 3D-Modell des C1-INH eingebaut und mit einem wildtypischen C1-INH-Modell verglichen. Das verf{\"u}gbare Modell, das nicht auf Strukturdaten, sondern auf der Homolgie zu anderen Serpinen beruht und nur die Serpindom{\"a}ne erfasst, erwies sich jedoch bei einigen inaktivierenden Mutationen als unzureichend bzw. unvollst{\"a}ndig. Die C1-INH-Gendiagnostik konnte in den meisten F{\"a}llen eine Mutation bei den betroffenen Familien nachweisen und auch Mutationstr{\"a}ger vor der Erstmanifestation lebensbedrohender Symptome identifizieren. Die rekombinante Expression und Aktivit{\"a}tsmessung mutanter C1-INH-Proteine ist ein n{\"u}tzliches Hilfsmittel um die Kausalit{\"a}t von Missense-Mutationen aufzukl{\"a}ren und liefert wertvolle Einblicke in die Funktion individueller Aminos{\"a}uren im C1-INH-Protein.}, subject = {Gef{\"a}ßkrankheit}, language = {de} } @phdthesis{Gramer2006, author = {Gramer, Gwendolyn Christine}, title = {Familienanamnese, genetisches Risikoprofil und Risikofaktoren der Glaukome - Eine Untersuchung von 2170 Patienten mit Glaukom oder Okul{\"a}rer Hypertension}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-19979}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Bei 2170 Patienten mit Glaukom oder Okul{\"a}rer Hypertension wurden die H{\"a}ufigkeit eines Glaukoms in der Familienanamnese, das genetische Risikoprofil, sowie okul{\"a}re und allgemeine Risikofaktoren untersucht, um aus der Korrelation dieser Faktoren mit dem Schweregrad des Gesichtsfeldausfalls und dem Alter bei Diagnosesstellung R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die Bedeutung dieser Faktoren f{\"u}r die Pathogenese und Prognose der Glaukome ziehen zu k{\"o}nnen. Um zu untersuchen, bei welchen Verwandten die h{\"o}chste Findungswahrscheinlichkeit einer Glaukomerkrankung besteht, haben z. B. 1335 Patienten mit GCS 5312 Verwandte mit einem standardisierten Fragebogen befragt. Die 10 wichtigsten neuen Erkenntnisse aus dieser Untersuchung sind: 1. Es besteht verglichen zum GCS, bei dem 40 \% aller Patienten ein Glaukom in der Familienanamnese haben, kein signifikanter Unterschied in der H{\"a}ufigkeit eines Glaukoms in der Familienanamnese bei Patienten mit NTG, OH, GCS mit engem KW und PG. Alle Glaukomformen haben somit eine genetische Disposition. 2. Patienten mit Glaukom in der Familienanamnese sind zum Zeitpunkt der Diagnosestellung signifikant j{\"u}nger als Patienten ohne Glaukom in der Familienanamnese. Kenntnisse {\"u}ber die genetische Disposition der Glaukome f{\"u}hrten somit fr{\"u}her zu Screeninguntersuchungen. 3. Patienten mit Glaukom in der Familienanamnese haben keine schlechtere Prognose f{\"u}r den Erhalt des Gesichtsfeldes als Patienten ohne Glaukom in der Familienanamnese. 4. Bei allen Glaukomformen besteht bei Untersuchung von Geschwistern und M{\"u}ttern von Glaukompatienten die h{\"o}chste Findungswahrscheinlichkeit einer Glaukomerkrankung. 5. Verglichen zum GCS besteht ein signifikanter Unterschied im Alter bei Diagnosestellung und damit im Erkrankungsbeginn bei unterschiedlichen Glaukomformen, was f{\"u}r die Wahl des ersten Untersuchungszeitpunkts bedeutend ist. 6. Eine rein altersabh{\"a}ngige Wahl des Screeningzeitpunkts bei GCS zwischen 51. und 60. Lebensjahr f{\"u}hrte nicht zur Fr{\"u}hdiagnostik, da in diesem Diagnosezeitraum gleich h{\"a}ufig Patienten mit beginnendem, fortgeschrittenem und schwerem Gesichtsfeldausfall diagnostiziert wurden. 7. Die zeitliche Dynamik des Gesichtsfeldverfalls ist bei unterschiedlichen Glaukomformen unterschiedlich und abh{\"a}ngig von der H{\"o}he des unbehandelten IOD max. Bei 20\% der GCS und 40\% der NTG Patienten liegen so schwere beidseitige Gesichtsfeldausf{\"a}lle vor, dass sie kein Fahrzeug steuern k{\"o}nnen. 8. Die Untersuchung des Alters bei Diagnosestellung in Korrelation zum Stadium der Erkrankung ergibt, dass das NTG verglichen zum GCS nicht wie bisher angenommen eine Erkrankung des {\"a}lteren Menschen ist, sondern eine Erkrankung ist, die h{\"a}ufiger als das GCS erst im fortgeschrittenen Stadium diagnostiziert wird. 9. Patienten mit NTG haben entgegen der bisherigen Annahme nicht h{\"a}ufiger Herzerkrankungen als Patienten mit GCS oder Patienten mit anderen Glaukomformen. Die H{\"a}ufigkeit von Herzerkrankungen ist sowohl bei GCS als auch bei NTG rein altersabh{\"a}ngig. 10. Patienten mit NTG haben alterskorrigiert verglichen zu Patienten mit GCS eine um 63,5\% h{\"o}here Wahrscheinlichkeit an Migr{\"a}ne zu leiden, wobei Frauen h{\"a}ufiger an Migr{\"a}ne erkrankt sind als M{\"a}nner. Dies kann erkl{\"a}ren, warum bei NTG Frauen h{\"a}ufiger erkrankt sind. Eine vaskul{\"a}re Dysregulation ist ein Risikofaktor f{\"u}r NTG. Durch humangenetische Untersuchungen k{\"o}nnte die Risikogruppe der Patienten mit Glaukom in der Familienanamnese m{\"o}glicherweise auf eine Hochrisikogruppe von Personen mit Mutationen in Glaukomgenen eingegrenzt werden. Da Mutationen in den drei bisher bekannten Glaukomgenen jedoch nur bei 10\% aller Glaukompatienten gefunden werden, ein GL in der FA hingegen bei 40\% der Patienten vorliegt, definiert das Vorliegen eines Glaukoms in der Familienanamnese die Zielgruppe f{\"u}r ein effektives Glaukomscreening. Eine bessere Information der Bev{\"o}lkerung, dass bei Vorliegen eines Glaukoms in der Familienanamnese Screeninguntersuchungen, besonders bei den Geschwistern der Patienten, erforderlich sind, kann zur Verbesserung der Fr{\"u}hdiagnose und damit der Prognose der Glaukomerkrankung beitragen.}, language = {de} } @phdthesis{Kern2006, author = {Kern, Christine}, title = {Zytogenetische Analysen von multiplen Chromosomen- Translokationen bei der Maus mit spektraler Karyotypenanalyse}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-21097}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Das Mausmodell war in der S{\"a}ugetiergenetik schon immer ein interessantes Forschungsobjekt, insbesondere die in bestimmten geographischen Gebieten vorkommenden Mauspopulationen mit zahlreichen Robertson`schen Translokationen. Mit Kreuzungsversuchen von Mauspopulationen mit unterschiedlichen Robertson`schen Translokationen lassen sich chromosomale Interaktionen in der Meiosephase und morphogenetische Auswirkungen von dadurch entstandenen Mono- oder Trisomien untersuchen. Mit Hilfe der Spektralen Karyotypisierung gelang es in dieser Arbeit die chromosomale Anordnung in der Meiose bei Mauspopulationen mit Robertson`schen Translokationen exakt darzustellen. Hierbei wurde diese Technik an Meiosezellen der Maus etabliert. Es konnten dabei interessante Lagebeziehungen zwischen Meioseformationen und frei liegenden Chromosomen beobachtet werden. Auch fiel die erhebliche Stabilit{\"a}t der Multivalent- Formationen der F1- Tochtergeneration auf. Die Spektrale Karyotypisierung erwies sich hierbei als {\"a}ußerst effizientes Verfahren, das aufgrund seiner relativ unkomplizierten Handhabung, seiner sehr guten Reproduzierbarkeit und universellen Einsetzbarkeit als Screening Verfahren ideal erscheint Um die dabei gewonnenen Ergebnisse richtig interpretieren zu k{\"o}nnen sind sicherlich weitere Untersuchungen auf molekularer Ebene n{\"o}tig.}, language = {de} } @phdthesis{Geier2008, author = {Geier, Katja}, title = {Durchflusszytometrische Diagnostik bei Verdacht auf Nijmegen Breakage Syndrom}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27695}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Das Nijmegen Breakage Syndrom ist eine seltene autosomal- rezessive Erkrankung, die durch ein typisches Erscheinungsbild mit Mikrozephalie, Wachstumsretardierung, Immundefizienz sowie durch eine erh{\"o}hte Empfindlichkeit gegen{\"u}ber ionisierender Strahlung und eine erh{\"o}hte Pr{\"a}disposition gegen{\"u}ber malignen Tumoren charakterisiert wird. Die Erkrankung wird durch Mutationen im NBS1-Gen verursacht, welches auf Chromosom 8q21 lokalisiert werden konnte. Das NBS1-Gen Produkt, Nibrin, ist Teil des MRE11-RAD50-Nibrin Proteinkomplexes, welcher eine zentrale Rolle bei der Erkennung und der Reparatur von DNA-Doppelstrangbr{\"u}chen spielt. Das Fehlen von Nibrin f{\"u}hrt zu einer fehlerhaften DNA-Reparatur und erkl{\"a}rt die verschiedenen klinischen und zellul{\"a}ren Symptome bei NBS-Patienten. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Daten von 40 Patienten ausgewertet, die im Rahmen der Verdachtsdiagnose eines Nijmegen Breakage Syndroms mit der Durchflusszytometrie untersucht wurden. F{\"u}r die Unterscheidung zwischen NBS-positiven und NBS-negativen F{\"a}llen sind folgende Parameter von diagnostischer Relevanz: 1) der Anteil nichtproliferierender Zellen (G0/G1-Phase-Zelle), welcher bei NBS-Patienten meist deutlich h{\"o}her sind als bei gesunden Kontrollen. Sie spiegeln bei erh{\"o}hten Werten die herabgesetzte Mitogenantwort wider. 2) die G2/GF-Ratio als Maß f{\"u}r Strahlensensitivit{\"a}t, welche bei NBS-Patienten charakteristischerweise erh{\"o}ht ist. Die Auswertung der Daten erlaubte es in 22 F{\"a}llen die Verdachtsdiagnose NBS auszuschließen, da diese f{\"u}r beide Parameter Werte im Normalbereich zeigten. In 16 F{\"a}llen ergab sich ein positives Ergebnis mit erh{\"o}htem Anteil nichtproliferierender Zellen und erh{\"o}hter Strahlensensitivit{\"a}t. Unter den positiven F{\"a}llen konnte bei 9 Patienten die Diagnose des Nijmegen Breakage Syndroms mittels Mutationsanalyse best{\"a}tigt werden. Bei 7 Patienten konnte jedoch trotz erh{\"o}hter Strahlensensitivit{\"a}t keine Mutation im NBS1-Gen nachgewiesen werden. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass die Durchflusszytometrie das Vorliegen einer erh{\"o}hten Strahlensensitivit{\"a}t eindeutig nachweisen kann. Eine erh{\"o}hte Strahlensensitivit{\"a}t ist wiederum ein charakteristisches Merkmal des Nijmegen Breakage Syndroms, da es in direkten Zusammenhang mit dem verursachenden Gendefekt steht. Die Durchflusszytometrie kann daher als ein sinnvolles diagnostisches Verfahren von hoher Sensitivit{\"a}t bei Patienten mit der Verdachtsdiagnose NBS angesehen und erfolgreich eingesetzt werden. Allerdings ist die Spezifit{\"a}t des Verfahrens sehr viel geringer. Die Methode der Wahl f{\"u}r die Prim{\"a}rdiagnostik des Nijmegen Breakage Syndroms wird in Zukunft daher die Mutationsanalyse sein.}, subject = {Durchflusscytometrie}, language = {de} } @phdthesis{Straetz2007, author = {Str{\"a}tz, Dorothee Sophie}, title = {Analyse der Mutationen im FVIII-Gen und deren Auswirkung auf die Klinik}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27598}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Die H{\"a}mophilie A ist mit einer Inzidenz von 1:5000-1:10000 bei m{\"a}nnlichen Neugeborenen die h{\"a}ufigste genetisch bedingte Form einer schweren Blutungsneigung. In Deutschland leben zur Zeit ca. 6000 H{\"a}mophilie-A-Patienten. Das klinische Erscheinungsbild, die verschiedenen Ph{\"a}notypen dieser Erkrankung werden durch ein defektes oder ein gar nicht vorhandenes FVIII-Protein, kodiert durch das FVIII-Gen, festgelegt. Zielsetzung der Arbeit war ein Mutationsprofil f{\"u}r schwere und nicht schwere H{\"a}mophilie zu erstellen. Die ermittelten Daten sollten der internationalen Datenbank HAMSTeRS und der k{\"u}rzlich erschienenen Arbeit von Dr. J. Schr{\"o}der gegen{\"u}bergestellt werden. Zudem sollten wissenschaftlich interessante Zusammenh{\"a}nge wie Verteilung der Mutation im FVIII-Gen und Mutationshotspots untersucht werden. Kennt man die Ursache der Mutation, kann man sich aufgrund bisheriger Erkenntnisse eine Vorhersage {\"u}ber den Krankheitsverlauf, wie Schweregrade und Hemmk{\"o}rperentwicklung erlauben. Die Daten wurden mittels Microsoft Access verarbeitet. Diese Studie umfasste 1492 H{\"a}mophilie-A-Patienten. Bei 1422 (95,3\%) konnte die krankheitsausl{\"o}sende Mutation gefunden werden. Die h{\"a}ufigste Mutation bezogen auf alle Patienten war die Missensemutation mit 38,4\% gefolgt von der Intron-22-Inversion mit 20,7\%. Bez{\"u}glich der Schweregrade war die Intron-22-Inversion die h{\"a}ufigste Ursache (47,1\%) einer schweren Verlaufsform der H{\"a}mophilie und die Missensemutation die h{\"a}ufigste Ursache (93\%) der leichten Form der H{\"a}mophilie. 18,1\% der Patienten mit schwerer H{\"a}mophilie entwickelten einen Hemmk{\"o}rper. Es wurden 3 Hotspots gefunden, von denen die Intron-22-Inversion mit 29,7\% den gr{\"o}ssten Anteil ausmacht, gefolgt von den Mutationen an den CpG-Diknukleotiden mit 16,8\% und kleinen Deletionen/Insertionen an Adenin Folgen mit 3,5\%. Verglichen mit HAMSTeRS entsprachen unsere Ergebnisse, bis auf die Stopmutationen, relativ gleichm{\"a}ssig denen der internationalen Datenbank. Auch die Korrelation Genotyp-Ph{\"a}notyp stimmte fast immer zu ca. 90\% oder mehr als 90\% {\"u}berein. Wie zu erwarten entsprach unser Mutationsprofil auch dem der Arbeit von Dr. Schr{\"o}der. Einzig die Intron-1-Inversion trat in unserer Studie h{\"a}ufiger auf, was an der Einf{\"u}hrung der Intron-1-PCR als neue Screeningmethode liegt. Die Verteilung der Schweregrade korrelierte auch mit Dr. Schr{\"o}ders Arbeit. Das Aufstellen von Mutationsprofilen hat zum besseren Verst{\"a}ndnis der {\"A}tiologie und zum Krankheitsverlauf der H{\"a}mophilie A beigetragen. Die systematische Erfassung aller Krankendaten erleichtert dem Gesundheitswesen eine bessere Planung f{\"u}r die Bereitstellung von Mitteln f{\"u}r die H{\"a}mophilie. Im Einzelnen betrifft dies: Beratungstermine f{\"u}r schon betroffene {\"U}bertr{\"a}gerinnen, wie auch pr{\"a}natale Diagnostik, allgemeine Konduktorinnendiagnostik, sowie psychische Beratung und Unterst{\"u}tzung. F{\"u}r die H{\"a}mophiliepatienten bedeutet dies eine Verbesserung der Therapie und eine bessere Vorhersage bez{\"u}glich der Hemmk{\"o}rperentwicklung.}, subject = {H{\"a}mophilie}, language = {de} } @phdthesis{Kalb2006, author = {Kalb, Reinhard}, title = {Fanconi anemia and RAD50 deficiency : genetic and functional analysis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25823}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Human caretaker genes play a central role in the DNA damage response. Their defects cause a number of rare diseases which show genetic instability and increased propensity to malignant cell growth. The first of these diseases to be described in this thesis is Fanconi anemia (FA), a rare chromosome instability disorder with recessive inheritance characterized by progressive bone marrow failure, variable congenital malformations, and cancer predisposition. There are at least 13 FA complementation groups (FA-A, B, C, D1, D2, E, F, G, I, J, L, M and N), each representing mutations in a distinct gene. To date, except FANCI all the corresponding genes have been identified, denoted as FANC-A, B, C, D1/BRCA2, D2, E, F, G, J/BRIP1/BACH1, L/PHF9, M/Hef and N/PALB2.Further information is provided in chapters 1 and 2. FA cells are characterized by high sensitivity to DNA crosslinking agents and to elevated oxygen tension, but it is controversial whether they are also radiosensitive. Systematic testing (chapter 3) of primary skin fibroblast cultures from all currently known FA complementation groups revealed no increased sensitivity towards ionizing radiation (IR) and ultra-violet light (UV) when growing cells at physiological (5\% v/v) oxygen levels. Despite considerable interstrain variations FA cells showed no systematic differences to cell cultures derived from healthy controls, whereas positive controls (Ataxia telangiectasia and Cockayne syndrome) proved highly sensitive to IR or UV. Lack of radiosensitivity was also shown for the FANCD2 gene, a central gene in the FA/BRCA pathway whose mutational inactivation was studied in a large patient cohort. FA patients excluded previously from complementation groups FA-A, -C, E, F, G or L were screened for mutations in FANCD2. Even though mutation analysis of FANCD2 is complicated by the presence of pseudogene regions, biallelic FANCD2 mutations were identified in a series of 32 patients (chapter 4). The predominant types of mutations result in aberrant splicing causing exon skipping, exonisation of intronic sequence, activation of cryptic and creation of new 3´ splice sites. Many alleles were recurrent and could be associated with ethnicity. Interestingly, residual FANCD2 protein was observed in all available patient cell lines, and functionality was indicated by the presence of the monoubiquitinated FANCD2 isoform. This suggests that viability of FA-D2 patients depends on the presence of hypomorphic or leaky mutations. In chapter 5 the worldwide second FA patient belonging to complementation group FA-L is reported. Genetic analysis of patient derived fibroblasts revealed heterozygosity for a 5-bp deletion (exon 7) and a missense substitution (exon 11). In contrast to the tested fibroblasts two independent lymphoid cell lines proved resistant to the DNA crosslinking agent mitomycin C and showed proficient FANCD2 monoubiquitination. The functional reversion due to a compensating mutation in the splice acceptor site results in aberrant splicing and the restoration of the open reading frame. However, the revertant mosaicsm was restricted to the lymphatic cell lines such that there was no clinical improvement involving the other hematopoietic cell lineages, and bone marrow transplantation was required to treat the patients bone marrow failure. A direct link of Fanconi anemia to other DNA repair processes was provided by the identification of the BRCA1 interacting protein 1, BRIP1/BACH1, as a genuine FA gene (chapter 6). Genetic mapping of consanguineous Inuit families resulted in the identification of truncating mutations in BRIP1. In contrast to most of the other FA patients FANCD2 monoubiquitination was intact, linking these patients to complementation group FA-J. Biallelic mutations in BRIP1 were found in eight additional patients, one of whom was assigned previously to FA-J by somatic cell fusion. Therefore it could be shown that the postulated FANCJ gene is identical with BRIP1. This finding emphasizes the close connection between the BRCA- and the FA-family of genes, both involved in the DNA damage response. Biallelic mutations in BRCA2/FANCD1 cause a severe form of Fanconi anemia with childhood malignancies. Recently, a BRCA2 interacting protein was identified as a "partner and localizer of BRCA2" (PALB2) which confers cellular MMC resistance. A candidate gene approach revealed biallelic mutations in seven FA patients that developed solid tumors in early childhood (chapter 7). Patient cells show no or little PALB2 protein, lack of MMC induced RAD51 foci formation, and high chromosomal instability. Transduction of PALB2 cDNA complemented the MMC sensitive phenotype. Therefore, biallelic mutations in PALB2 cause a new subtype of FA, denoted as FA-N, which is connected with a high and early cancer risk. With respect to one of the most prominent but least understood caretaker gene syndromes, Fanconi anemia, this thesis has expanded our knowledge as follows: 1. refutation of major cellular radiosensitivity of FA cell lines regardless of complementation group, 2. detection of hypomorphic mutations and residual protein levels as a prerequisite for viability of the FANCD2 gene, 3. description of the worldwide second patient belonging to complementation group FA-L whose lymphocytes exhibit a novel type of somatic reversion, 4. participation in the discovery and functional characterization of two novel FA genes (FANCJ and FANCN). The last chapter of the thesis deals with a DNA repair pathway that is activated following exposure to ionizing radation. One of the central proteins responding to radiation-induced DNA damage is the product of the ATM gene which signals to a myriad of other proteins in response to DNA double strand breaks, including the NMR complex. This complex formed by the NBS1/MRE11/RAD50 proteins is thought to act as a specifi c sensor of DNA double-strand breaks. Mutations of MRE11 and NBS1 are associated with the radiation sensitivity syndromes Ataxia-telangiectasia-like disorder (AT-LD) and Nijmegen breakage syndrome (NBS), respectively. Chapter 8 presents the first ever identified patient with RAD50 deficiency due to biallelic germline mutations in the RAD50 gene. An 18-year-old German girl who has a variant form of NBS without immunodeficiency was found to be compound heterozygous for a nonsense mutation and the loss of the natural termination signal in the RAD50 gene. RAD50 protein expression was reduced to less than one tenth of normal in her fibroblasts and lymphoblastoid cells. At the nuclear level, RAD50 deficiency was associated with a high frequency of spontaneous chromatid exchanges and with the failure to form MRE11 and NBS1 nuclear foci in response to irradiation. ATM autophosphorylation, phosphorylation of p53 at serine 15 and the transcriptional induction of p21/WAF1 mRNA were reduced, and there was no evidence for Ser343 phosphorylation of NBS1 in RAD50 defi cient cells following irradiation. These defects could be complemented by expression of wildtype RAD50 cDNA. Our data shows that RAD50 modulates, like NBS1 and MRE11, the ATM-mediated DNA damage response and the G1/S cell cycle checkpoint. In addition, RAD50 appears to be required for nuclear localization of MRE11, and for NBS1 focus formation, underlining its importance for the proper function of the NMR complex. Owing to the studies performed within the framework of this thesis, RAD50 deficiency can now be added to the growing list of human caretaker gene syndromes with pronounced radiosensitivity that is distinctive at both the cellular and the clinical level from deficiencies involving the other members of the NMR complex.}, subject = {DNS-Reparatur}, language = {en} } @phdthesis{Weber2007, author = {Weber, Natalia}, title = {Psychosoziale Aspekte bei heredit{\"a}rer Mamma/Ovarial-Ca-Belastung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28330}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der psychischen Befindlichkeit und anderer gesundheitsbezogenen Konditionen der Frauen und M{\"a}nner mit famili{\"a}ren Mamma- und Ovarialkarzinomrisiko sowie die Kl{\"a}rung hinsichtlich der Bew{\"a}ltigung und Auswirkung genetischer Risikoinformation. Es wurden Risikowahrnehmung, Informationsstand, Inanspruchnahme der Beratungsangebote sowie der Fr{\"u}herkennungsmaßnahmen, Einstellung gegen{\"u}ber genetischer Brustkrebsdiagnostik und famili{\"a}rer/sozialer Kommunikation untersucht. Die vollst{\"a}ndig ausgef{\"u}llten Frageb{\"o}gen von Ratsuchenden und Betroffenen, die an der Beratung und Befragung im Zentrum f{\"u}r „Famili{\"a}ren Brust-/Eierstockkrebs" teilgenommen haben, wurden von uns ausgewertet. F{\"u}r die beratenden Institutionen ist das Wissen der vielf{\"a}ltigen psychischen und sozialen Folgen bei den Testsuchenden und deren Familien sehr wichtig. Nur so kann das Betreuungskonzept und das Beratungsangebot verbessert werden.}, subject = {Brustkrebs}, language = {de} } @phdthesis{Ernst2014, author = {Ernst, Simon Jonas}, title = {Serum-Creatin-Kinase Spiegel von Konduktorinnen der Duchenneschen und Beckerschen Muskeldystrophie unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung einer Schwangerschaft}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-107469}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {Diese Arbeit analysiert die Serum-Creatin-Kinase Spiegel von Konduktorinnen der Duchenneschen und Beckerschen Muskeldystrophie. Besonderes Augenmerk dieser Arbeit liegt auf den CK-Werten von schwangeren Konduktorinnen f{\"u}r die Muskeldystrophie Duchenne und Becker. Es werden Unterschiede im CK-Wert zwischen Schwangeren und nicht Schwangeren aufgezeigt. Die Berechnung der Odds-Ratio f{\"u}r die Gruppen der schwangeren Frauen soll es erm{\"o}glichen, auch nach bereits eingetretener Schwangerschaft, eine m{\"o}glichst genaue Ermittlung des Carrierstatus durchzuf{\"u}hren. Die CK-Werte wurden auch f{\"u}r nicht schwangere Frauen reevaluiert. Es wurden retrospektiv {\"u}ber einen Zeitraum von 7 Jahren Daten f{\"u}r die CK-Werte von Frauen gesammelt und ausgewertet, bei denen es innerhalb der Familie zu F{\"a}llen von Beckerscher oder Duchennescher Muskeldystrophie kam. Die Bestimmung der Serum Creatin-Kinase erfolgte nach der von der IFCC empfohlenen Methode bei 37 °C. Die Auswertung der Daten erfolgte nach folgenden Kriterien. Es wurden folgende Gruppen gebildet: Muskeldystrophie Duchenne, Muskeldystrophie Becker und Kontrollen. Innerhalb dieser Gruppen wurden zwei Altersgruppen gebildet. Die Altersgrenze lag bei 16 Jahren. Schwangere Frauen wurden getrennt von Frauen bei denen keine Schwangerschaft bestand analysiert. Die gewonnenen Daten wurden nach folgenden Gesichtspunkten ausgewertet: Die CK-Werte wurden logarithmiert, um einer Normalverteilung zu entsprechen. Die logarithmierten Creatin-Kinase Werte aller Gruppen waren normalverteilt. Die Verteilung der Daten innerhalb der relevanten Gruppen unterschied sich signifikant voneinander. Die Anzahl der ausgewerteten CK-Werte f{\"u}r die Gruppe der schwangeren BMD {\"U}bertr{\"a}gerinnen war deutlich zu klein. Es wurde der Mindestumfang f{\"u}r diese Gruppe ermittelt, um in zuk{\"u}nftigen Analysen signifikante Ergebnisse zu erhalten. F{\"u}r die Gruppe der nicht schwangeren {\"U}bertr{\"a}gerinnen f{\"u}r die Duchennesche Muskeldystrophie bestand ein signifikanter Zusammenhang zwischen Alter und CK-Wert. Es konnte eine Regressionsgerade bestimmt werden und anhand dieser eine Alterskorrektur durchgef{\"u}hrt werden. Die Odds Ratio, die anhand des CK-Werts einer Frau errechnet wird, ist ein Element f{\"u}r die individuelle Risikoberechnung. Es ließ sich anhand der statistischen Kennwerte, Mittelwert µ und Standardabweichung σ, der einzelnen Gruppen Formeln zur Berechnung der Odds Ratio herleiten. Abschließend erfolgte die Berechnung der Sensitivit{\"a}t und Spezifit{\"a}t der CK-Wert Bestimmung.}, subject = {Becker-Kiener-Syndrom}, language = {de} } @phdthesis{Schaefer2014, author = {Sch{\"a}fer, Christina}, title = {Berechnung des Verh{\"a}ltnisses k der Mutationsraten von Spermatogenese zu Oogenese bei Muskeldystrophie Duchenne}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-109160}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {Muskeldystrophie Duchenne (DMD) (Xp21.2) und geh{\"o}rt mit 1:3500 m{\"a}nnlichen Geburten zu den h{\"a}ufigsten genetisch-determinierten Erkrankungen. DMD ist bis heute nicht heilbar. Die genetische Beratung ist Teil der Betreuung dieser Patienten und bezieht auch die heterozygotenwahrscheinlichkeit weiblicher Angeh{\"o}riger mit ein. F{\"u}r die Risikoberechnung zum {\"U}bertr{\"a}gerstatus weiblicher Angeh{\"o}riger von DMD-Patienten sind neben Stammbauminformationen und Enzymwerten Verh{\"a}ltnisse der Mutationsraten ( k -Werte) essentiell, welche die unterschiedliche Entstehungswahrscheinlichkeit der einzelnen Mutationstypen (Deletion, Duplikation, Punktmutation) in Spermatogenese oder Oogenese beschreiben.Die Bestimmung des Verh{\"a}ltnisses k der Mutationsraten zeigte, dass einerseits Deletionen im Dystrophin-Gen viel h{\"a}ufiger großm{\"u}tterlichen Ursprungs (k Deletion ≈ 0,26) und andererseits Punktmutationen im Dystrophin-Gen meist großv{\"a}terlichen Ursprungs (k Punktmutation ≈ 2,8) sind.}, subject = {Duchenne-Syndrom}, language = {de} } @phdthesis{Kuhtz2015, author = {Kuhtz, Juliane}, title = {Epimutationen humaner Keimzellen und Infertilit{\"a}t}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-108248}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Infertilit{\"a}t stellt in unserer heutigen Gesellschaft ein zunehmendes Problem dar. Bei der Suche nach den der Infertilit{\"a}t zugrunde liegenden Ursachen ger{\"a}t immer mehr die Epigenetik in den Fokus. Epigenetische Prozesse sind nicht nur in die Embryo-nalentwicklung und Wachstumsprozesse des Kindes involviert, sondern auch in korrekte Funktionsweisen von Gameten. St{\"o}rungen k{\"o}nnen die Fertilit{\"a}t beeintr{\"a}ch-tigen. Eine besondere Rolle spielen gepr{\"a}gte Gene, die auf einem ihrer Allele, je nach parentaler Herkunft, ein Imprint in Form von DNA-Methylierung tragen. Fehl-regulationen solcher gepr{\"a}gter Gene k{\"o}nnen zu Imprinting-Erkrankungen f{\"u}hren. Seit Einf{\"u}hrung der In-vitro-Fertilisation (IVF) wurden verschiedene assistierte Re-produktionstechniken (ART) entwickelt, um infertilen Paaren zu helfen. Die Sicher-heit dieser Techniken ist nicht abschließend gekl{\"a}rt. Immer wieder wird von nach ART-Behandlung geh{\"a}uft auftretenden Imprinting-Erkrankungen berichtet. Diese Erkrankungen stehen jedoch eher in Zusammenhang mit der zugrunde liegenden Infertilit{\"a}t, als mit ART selbst. Dennoch ist es notwendig zu untersuchen inwieweit sich ART eventuell auf den Gesundheitszustand dieser Kinder auswirken k{\"o}nnte. In der hier vorgelegten Arbeit wurde der Zusammenhang von Epigenetik, Infertilit{\"a}t und ART von verschiedenen Standpunkten aus beleuchtet. In humanen Spermien wurde die DNA-Methylierung verschiedener gepr{\"a}gter Gene hinsichtlich Epimutationen untersucht. ICSI (intracytoplasmatic sperm injection) und IMSI (intracytoplasmic morphologically selected sperm injection) sind verschiedene Techniken zur Selektion von Spermien f{\"u}r eine ART-Behandlung. Hier wurde un-tersucht, ob IMSI epigenetisch bessere Spermien selektiert als die konventionelle ICSI-Methode. Außerdem ist bekannt, dass in Spermienk{\"o}pfen fertiler und infertiler M{\"a}nner Vakuolen vorkommen k{\"o}nnen, deren epigenetische Bedeutung jedoch un-bekannt ist. Ob diese Vakuolen in Zusammenhang mit Epimutationen stehen k{\"o}nn-ten, wurde ebenfalls {\"u}berpr{\"u}ft. Dazu wurde bisulfitkonvertierte DNA weniger Sper-mien (11 je Probe) mithilfe der Limiting Dilution (LD)-Technik und Pyrosequenzie-rung analysiert. Insgesamt standen 880 Spermien f{\"u}r diese Untersuchung zur Ver-f{\"u}gung. Es konnte kein Unterschied zwischen IMSI- und ICSI-selektierten Spermien gefunden werden. Vorhandene Vakuolen im Spermienkopf beeintr{\"a}chtigten nicht die DNA-Methylierung der Gene hGTL2, hLIT1 und hPEG3. Ein weiteres Projekt befasste sich mit der Frage, inwieweit die Technik der In-vitro-Maturation (IVM) DNA-Methylierung in humanen Oocyten beeinflussen k{\"o}nnte. Bisulfitkonvertierte DNA einzelner humaner Oocyten wurde mit LD und Pyrose-quenzierung analysiert. Verglichen wurden IVM und in vivo gereifte Oocyten. Hier-f{\"u}r standen 139 Oocyten zur Verf{\"u}gung, wovon 90 mittels IVM und 49 in vivo gereift waren. Untersucht wurden vier gepr{\"a}gte Gene (hGTL2, hLIT1, hPEG3 und hSNRPN) und drei nicht gepr{\"a}gte Gene (hDNMT3Lo, hNANOG und hOCT4). Es konnten keine IVM-bedingten Epimutationen gefunden werden. Im dritten Projekt wurde untersucht, ob sich die DNA-Methylierung normaler Sper-mien von Spermien aus Oligozoospermie-Asthenozoospermie-Teratozoospermie (OAT)-Syndrom-Patienten unterscheidet. Eine weitere Frage war, ob Epimutationen einen Einfluss auf den ART-Ausgang haben. Untersucht wurden 54 Spermienpro-ben von Paaren in ART-Behandlung. Zur Untersuchung der DNA-Methylierungsmuster der gepr{\"a}gten Gene hGTL2 und hPEG3 sowie der beiden nicht gepr{\"a}gten Pluripotenzgene hNANOG und hOCT4 wurde die Methode Deep Bisulfite Sequencing (DBS) verwendet. Dies ist eine Next Generation Sequencing (NGS)-Technik, angewandt an bisulfitkonvertierter DNA. Diese Technik erm{\"o}glicht es mehrere Proben sowie Gene gleichzeitig zu analysieren. Es zeigte sich, dass OAT-Spermien, die zu einer Lebendgeburt gef{\"u}hrt hatten, sich epigenetisch nicht von normalen Spermien unterschieden. Besonders viele Epimutationen konnten hingegen in OAT-Spermien gefunden werden, die zu keiner Schwangerschaft ge-f{\"u}hrt hatten. Zwischen Spermien die zu einer Lebendgeburt oder keiner Schwan-gerschaft gef{\"u}hrt hatten, zeigten sich Unterschiede in der H{\"a}ufigkeit von hGTL2-Epimutationen. {\"U}ber die H{\"a}ufigkeit von Epimutationen konnte eine pr{\"a}diktive Aus-sage zum ART-Ausgang getroffen werden. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit festgestellt werden, dass sich eine H{\"a}u-fung von Epimutationen darauf auswirkt, ob eine Schwangerschaft erreicht werden kann oder nicht. Diese Epimutationen liegen bereits im parentalen Genom vor. Sie werden nicht durch ART verursacht. Allerdings muss man Techniken finden, mit denen man Gameten mit m{\"o}glichst wenig Epimutationen selektiert, um eine {\"U}ber-tragung solcher auf das Kind zu verhindern.}, subject = {Epigenetik}, language = {de} } @phdthesis{Macht2002, author = {Macht, Anna}, title = {Pr{\"a}natale FISH-Diagnostik am Institut f{\"u}r Humangenetik der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg im Zeitraum von 01/1998-08/1999}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-308}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {Die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) hat in viele Gebiete der modernen Medizin und Biologie Einzug gehalten. Ein wichtiges Anwendungsfeld hat sie in der pr{\"a}natalen Diagnostik gefunden. An kultivierten Interphasekernen sowie Metaphasechromosomen eingesetzt kann sie zus{\"a}tzliche Informationen zur zytogenetischen Analyse liefern. Chromosomenspezifische Sonden k{\"o}nnen auch auf native Fruchtwasserzellen, Chrorionzottenzellen und fetale Blutzellen hybridisiert werden. Seit einigen Jahren wird FISH an unkultivierten Amniozyten bei bestimmten Indikationen erg{\"a}nzend zur herk{\"o}mmlichen Chromosomenanalyse durchgef{\"u}hrt. Nach der Hybridisierung werden die Prozents{\"a}tze der Kerne mit disomem (2 Signale) und aberrantem (z.B. 3 Signale bei Trisomie) Signalmuster analysiert. F{\"u}r eine zuverl{\"a}ssige Information m{\"u}ssen mindestens 50 Kerne pro Sonde ausgewertet werden. Bei weniger als 10 Prozent aneuploiden Kernen wird das Ergebnis als unauff{\"a}llig gewertet, bei mehr als 60 Prozent aberranten Kernen als auff{\"a}llig und dazwischen als uneindeutig bzw. kontrollbed{\"u}rftig. Die konventionelle Chromosomenanalyse erfordert in der Regel ein 2-3w{\"o}chige Zellkultur. Das Ergebnis der FISH-Analyse ist dagegen nach 1-3 Tagen erh{\"a}ltlich, verk{\"u}rzt so die f{\"u}r die werdende Mutter oft qu{\"a}lende Wartezeit betr{\"a}chtlich und ist damit besonders f{\"u}r Hochrisikogruppen geeignet. Mit FISH f{\"u}r die Chromosomen 13, 18, 21 und XY k{\"o}nnen k{\"o}nnen bis zu 90 Prozent der im 2. Trimenon erwarteten Chromosomenanomalien diagnostiziert werden. 10-15 Prozent der Anomalien, z.B. strukturelle Aberrationen k{\"o}nnen mit dieser Methode grunds{\"a}tzlich nicht erfasst werden. Technische Probleme, wie z.B. Versagen der Hybridisierung, eine zu geringe Anzahl auswertbarer Kerne oder eine Kontamination der nativen Fruchtwasserprobe mit Zellen m{\"u}tterlichen Ursprungs k{\"o}nnen die Aussagekraft des Tests betr{\"a}chtlich herabsetzen. In der vorliegenden Arbeit werden die ersten 129 FISH-Untersuchungen an unkultivierten Fruchtwasserproben, die am Institut f{\"u}r Humangenetik in W{\"u}rzburg in der klinischen Diagnostik durchgef{\"u}hrt wurden, retrospektiv aufbereitet. Die einzelnen F{\"a}lle werden nach den oberngenannten Kriterien in Gruppen mit unauff{\"a}lligen, auff{\"a}lligen und problematischen FISH-Befunden aufgeteilt. Der Anteil der letztgenannten Gruppe ist recht groß: In lediglich 20 Prozent (n=26) der F{\"a}lle konnten 50 Zellkerne pro Sonde ausgewertet werden, in 22 Prozent (n=28) der F{\"a}lle war das Ergebnis mit 10-60 Prozent aberranten Kernen uneindeutig und in 26 Prozent (n=33) der F{\"a}lle schlug die Hybridisierung f{\"u}r mindestens eine Sonde fehl. Dennoch konnten 79 Prozent (15/19) der erkennbaren Anomalien korrekt identifiziert werden: 5 Trisomie 21-F{\"a}lle, darunter eine Robertson-Translokation, 3 Trisomie 18-F{\"a}lle, 4 F{\"a}lle mit Triploidie, 2 F{\"a}lle mit Monosomie X und eine Fall mit dem Chromosomensatz 48, XXY, +21. Nicht diagnostiziert wurden aufgrund von fehlgeschlagener Hybridisierung 2 F{\"a}lle mit Trisomie 21 und ein Fall mit Trisomie 13. ein Fall von Trisomie 18 zeigte ein unauff{\"a}lliges Signalmuster. Es traten keine falsch positiven Befunde auf. F{\"u}nf F{\"a}lle mit strukturellen Aberrationen entgingen der FISH-Analyse. In der folgenden Arbeit werden die Anzahl auswertbarer Kerne, die Signalverteilung in den verschiedenen Gruppen, Probleme bei Hybridisierung oder Auswertung und beeinflussende Faktoren wie Indikation, Gestationsalter, Farbe und Menge des Fruchtwassers beschrieben. In der Diskussion wird auf grunds{\"a}tzliche technische Besonderheiten der FISH-Analyse eingegangen, wie z.B. Sondenqualit{\"a}t, Gestationsalter und Zellzahl. Das Problem der Kontamination der Fruchtwasserproben mit m{\"u}tterlichen Zellen wird erl{\"a}utert. Anschließend wird nochmals auf die pathologischen, problematischen und diskrepanten FISH-Befunde eingegangen. Daten und Erfahrungen verschiedener Arbeitsgruppen aus der Literatur werden jeweils ber{\"u}cksichtigt und mit den eigenen Daten in Beziehung gesetzt. Sensitivit{\"a}t und Spezifit{\"a}t der Methode werden diskutiert. FISH kann eine wertvolle Erg{\"a}nzung zum Goldstandard der pr{\"a}natalen Diagnostik und insbesondere der psychischen Entlastung der Patientin dienen. Einen vollst{\"a}ndigen Ersatz der konventionellen Technik kann sie wegen der oben erw{\"a}hnten Limitationen nicht bieten. Die Entscheidung {\"u}ber die Anwendung der FISH-Diagnostik, wie auch der Pr{\"a}nataldiagnostik {\"u}berhaupt, sollte der betroffenen Frau {\"u}berlassen werden und erst nach ausf{\"u}hrlicher Information {\"u}ber Vor- und Nachteile sowie m{\"o}gliche Konsequenzen, im Idealfall im Rahmen einer Genetischen Beratung, erfolgen.}, language = {de} } @phdthesis{Marquardt2001, author = {Marquardt, Andreas}, title = {Positionsklonierung des Morbus Best-Gens VMD2}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-414}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Die Dissertation beschreibt die Positionsklonierung von VMD2, einem Krankheitsgen des Menschen, dass der dominant vererbten vitelliformen Makuladystrophie Typ 2 (VMD2) zugrundeliegt. Zu diesem Zweck wurde zun{\"a}chst ein etwa 1.4 Mbp großer Klon-'Contig' aus artifiziellen Phagenchromosomen ('phage artificial chromosomes', PAC) erstellt, der die VMD2-Kandidatengenregion auf Chromosom 11q12-q13.1 physikalisch repr{\"a}sentiert. Durch die Identifizierung polymorpher (CA)n-Dinukleotidmarker aus dem kritschen Intervall und anschließender Kopplungsanalyse gelang es, die Kandidatengenregion auf ca. 500 kbp zu reduzieren. In der {\"o}ffentlichen Datenbank (GenBank) bereitgestellte Nukleins{\"a}uresequenzen zweier genomischer Klone aus dem Kern des relevanten chromosomalen Bereichs von zusammen etwa 290 kbp wurden dazu genutzt, {\"u}ber eine Kombination aus computergest{\"u}tzter Vorhersagen kodierender Sequenzen, Kartierung von EST-Klonen ('expressed sequence tags'), RT-PCR-Analysen und, wenn erforderlich, 5'-RACE-Experimenten, acht neue Gene des Menschen zu isolieren. Von den charakterisierten Genen erwiesen sich mehrere als potentielle Kandidaten f{\"u}r VMD2. Ein Gen, provisorisch als Transkriptionseinheit TU15B bezeichnet, konnte durch eine Mutationsanalyse schließlich eindeutig mit der Erkrankung assoziiert werden und wurde 1998 als VMD2 publiziert. Drei Gene aus der untersuchten Region kodieren Mitglieder einer Familie von Fetts{\"a}uredesaturasen (FADS1, FADS2 und FADS3), w{\"a}hrend ein anderes Gen ('Rabin3 interacting protein-like 1'; RAB3IL1) signifikante Sequenzidentit{\"a}t zu einem Transkript der Ratte besitzt, welches das GTPase-interagierende Protein Rabin3 kodiert. Den putativen Translationsprodukten drei weiterer Gene (C11orf9, C11orf10 und C11orf11) konnte bislang keine pr{\"a}zise Funktion zugeschrieben werden. Mit FTH1 ('ferritin heavy chain 1') und FEN1 ('flap endonuclease 1') liegen zudem zwei bekannte Gene im analysierten Intervall, deren cDNA-Sequenzen bereits 1984 bzw. 1995 von anderen Forschungsgruppen isoliert und publiziert wurden. Zweifellos kann die Region als sehr genreicher Abschnitt des menschlichen Genoms bezeichnet werden. Neben der Erstellung des PAC-'Contigs', der Einengung der VMD2-Kandidatenregion und der Klonierung von VMD2 war die vollst{\"a}ndige genetische Charakterisierung der genannten Fetts{\"a}uredesaturase-Gene ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit. Unabh{\"a}ngig von der Klonierung und Charakterisierung des VMD2-Gens sowie der chromosomal eng benachbarten Gene, richtete sich mein Interesse schließlich noch auf drei Gene des Menschen, provisorisch als TU51, TU52 und TU53 bezeichnet, die gemeinsam mit VMD2 eine Genfamilie bilden und auf den Chromosomen 19p13.2-p13.12 (TU51), 12q14.2-q15 (TU52) und 1p32.3-p33 (TU53) lokalisiert werden konnten. Durch die Aufkl{\"a}rung der kodierenden Nukleins{\"a}uresequenzen der Gene wurden konservierte Sequenzabschnitte innerhalb der Genfamilie erkennbar, die auf wichtige funktionelle Abschnitte der Translationsprodukte schließen lassen.}, subject = {Makuladystrophie}, language = {de} } @phdthesis{Sauer2001, author = {Sauer, Christian}, title = {Untersuchungen zu den genetischen Ursachen heredit{\"a}rer Netzhautdegenerationen des Menschen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1936}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Die Positionsklonierung hat sich als erfolgreiche Strategie zur Identifizierung und Isolierung von Genen erwiesen. Da ihre Anwendung im Allgemeinen keine Informationen {\"u}ber den zugrundeliegenden Pathomechanismus einer Erkrankung voraussetzt, eignen sich die Methoden der Positionsklonierung in besonderem Maße f{\"u}r die Erforschung heredit{\"a}rer Netzhauterkrankungen. Im Rahmen der hier vorliegenden Arbeit wurden sie zur Untersuchung ausgew{\"a}hlter retinaler Degenerationen eingesetzt. Dabei konnten wichtige Beitr{\"a}ge f{\"u}r die Aufkl{\"a}rung der genetische Ursachen dieser Erkrankungen geleistet werden. Die autosomal dominante North Carolina Makuladystrophie (NCMD) oder die zentral areol{\"a}re Pigmentepitheldystrophie (CAPED) sind allelische Erkrankungen mit allenfalls gering progredientem Verlauf. Ihr Genlokus liegt in einem etwa 7,2 cM großen Bereich auf 6q14-q16.2 zwischen den DNA-Markern D6S424 und D6S1671. Mit Hilfe von 21 polymorphen DNA-Markern welche den NCMD-Lokus (MCDR1) flankieren, wurden Kopplungsanalysen in drei deutschen NCMD-Familien durchgef{\"u}hrt. Die Analyse der krankheitsassoziierten Haplotypen erbrachte Hinweise auf einen gemeinsamen Vorfahren aller drei Familien. Dar{\"u}ber hinaus konnte der MCDR1-Lokus auf 3,2 cM eingeengt werden und wird von den Markern D6S249 und D6S475 flankiert. Dies bedeutet einen wichtigen Schritt auf dem Weg zur Klonierung des zugrundeliegenden Krankheitsgens. Eine h{\"a}ufige Ursache f{\"u}r den fr{\"u}hzeitigen Verlust der zentralen Sehsch{\"a}rfe bei Jungen ist die X-gebundene juvenile Retinoschisis (RS). Ihr Genlokus wurde in einen etwa 900 kb großen Bereich auf dem kurzen Arm des X-Chromosoms (Xp22.2) kartiert, wo er von den DNA-Markern DXS418 und DXS999/DXS7161 flankiert wird. Die Analyse von EST-Sequenzen aus dieser Region erm{\"o}glichte die Isolierung eines neuen retinaspezifischen Transkriptes, welches als RS1 bezeichnet wurde. Das RS1-Gen besteht aus sechs Exonen und codiert ein Protein, welches eine in der Evolution hoch konservierte Discoidin-Dom{\"a}ne enth{\"a}lt. Diese Dom{\"a}ne ist in anderen Proteinen u.a. an der Ausbildung von Zell-Zell-Interaktionen beteiligt. Mutationsanalysen in betroffenen Personen aus neun nicht-verwandten RS-Familien ergaben neun verschiedene Sequenzver{\"a}nderungen die mit dem Krankheitsbild der jeweiligen Familie segregierten. Einen ersten Einblick in die zeitliche und r{\"a}umliche Expression ergab die Untersuchung des murinen Orthologs Rs1h mit Hilfe von Northern Blot, RT-PCR und RNA in situ-Hybridisierungen. Rs1h wird in der Maus haupts{\"a}chlich in den Photorezeptoren exprimiert. Die Expression beginnt erst postnatal und ist mit der Entwicklung der Photorezeptoren korreliert. Das Auftreten zahlreicher weißlich-gelber Flecken, sogenannter Drusen, in radi{\"a}rer Anordung am hinteren Augenpol ist das charakteristische Merkmal einer Gruppe von Netzhauterkrankungen mit gemeinsamer {\"A}tiologie, die unter dem Begriffen Doynsche Honigwaben Dystrophie (DHRD), Malattia Leventinese (MLVT) oder radi{\"a}re Drusen zusammengefasst werden. Der Genlokus dieser Erkrankung wurde auf den kurzen Arm von Chromosom 2 in den Bereich 2p16 kartiert. Die Durchsuchung von EST-Datenbanken f{\"u}hrte zur Identifizierung des neuronal exprimerten Gens pNEU60. Dieses besteht aus zwei Exonen, wobei der vollst{\"a}ndige codierende Bereich im zweiten Exon liegt. Die Analyse des pNEU60-Proteins ergab eine Struktur aus sieben Transmembrandom{\"a}nen, dem gemeinsamen Merkmal G-Protein gekoppelter Rezeptoren, wie z.B. Rhodopsin. Patienten mit radi{\"a}ren Drusen zeigten keinerlei Sequenzver{\"a}nderungen in pNEU60. Die Untersuchung von fast 200 Patienten mit der ph{\"a}notypisch sehr {\"a}hnlichen altersbedingten Makuladegeneration (AMD), f{\"u}hrte zur Identifizierung von drei potentiellen Mutationen, darunter eine nonsense-Mutation, sowie zwei polymorphen Ver{\"a}nderungen. Die Assoziation einer einzigen missense-Mutation (R345W) im ubiquit{\"a}r exprimierten Gen EFEMP1 (EGF-containing fibulin-like extracellular matrix protein 1) mit der DHRD und MLVT wurde von einer amerikanischen Arbeitsgruppe nachgewiesen. Die R345W Mutation in diesem proximal zu pNEU60 liegenden Gen wurde in den zur Verf{\"u}gung stehenden zwei MLVT-Familien sowie einer DHRD-Familie nachgewiesen. Bei der Analyse von 14 Patienten mit sporadischen radi{\"a}ren Drusen konnte weder die R345W Mutation, noch irgendeine andere krankheitsassoziierte Mutation nachgewiesen werden. Es wurden jedoch drei polymorphe Sequenzvarianten, sowie zwei polymorphe Di- bzw. Trinukleotidsequenzen identifiziert. Die Klonierung des orthologen EFEMP1-Gens des Rinds diente als Voraussetzung zur Untersuchung der Interaktionsf{\"a}higkeit von EFEMP1 mit anderen Proteinen. Mit der Anwendung des Hefe Zwei-Hybrid Systems konnte gezeigt werden, dass die EGF-Dom{\"a}nen von EFEMP1 eine Interaktion mit sich selbst erm{\"o}glichen. Die Einf{\"u}hrung der R345W Mutation hatte dabei keinen Einfluss auf diese Wechselwirkungen. Die beschriebene Interaktion mit dem zur Familie der Ubiquiline geh{\"o}renden Protein DA41 konnte nicht reproduziert werden. Das Gen welches mit der inkompletten Form der X-gebundenen kongenitalen station{\"a}ren Nachtblindheit (CSNB2) assoziiert ist, codiert die a1-Untereinheit des retinaspezifischen spannungsabh{\"a}ngigen L-Typ Kalziumkanals (CACNA1F). Mit Hilfe von RT-PCR Analysen und RNA in situ-Hybridisierungen wurde die r{\"a}umliche Expression dieses Gens in der Netzhaut untersucht. Dabei wurde das CACNA1F-Transkript in der {\"a}ußeren und inneren K{\"o}rnerschicht, sowie in der Ganglienzellschicht nachgewiesen.}, subject = {Netzhautdegeneration}, language = {de} } @phdthesis{Hoevel2001, author = {H{\"o}vel, Thorsten}, title = {Charakterisierung der Funktion des Tight Junction Proteins hu-CLDN1 und seine Bedeutung bei der Tumorgenese}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1409}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Vor 2 Jahren wurden erstmals die wahrscheinlich wichtigsten Tight Junction Proteine, Claudin-1 und -2 in der Maus beschrieben. An Hand von Sequenzhomologien konnten bis heute dieser 4 Transmembrandom{\"a}nen Proteinfamilie 18 Mitglieder mit unterschiedlichen Gewebeverteilungen zugeordnet werden. Parallel zum murinen Claudin-1 wurde von (Swisshelm et al. 1999) das humane Claudin-1 mit einer 91 prozentigen Sequenzhomologie zum murinen Protein isoliert und molekulargenetisch beschrieben. In der {\"u}berwiegenden Mehrzahl von Brusttumorzellinien ist die Expression von hu-CLDN1 verloren gegangen. In der vorliegenden Arbeit sollte deshalb die biologische Funktion des humanen Claudin-1 (hu-CLDN1) und dessen Relevanz w{\"a}hrend der Tumorgenese untersucht werden. F{\"u}r diese Aufgabenstellung mußten monoklonale Antik{\"o}rper mittels DNA Vakzinierung und hu-CLDN1 Retroviren zur effektiven Transduktion von Tumorzellen entwickelt werden. Die Antik{\"o}rper wurden in ELISA, kompetitiven hu-CLDN1 Peptid ELISA und Western Blot auf ihre hu-CLDN1 Spezifit{\"a}t und Epitoperkennungsstelle {\"u}berpr{\"u}ft. F{\"u}r biologische Untersuchungen wurden f{\"u}r die neuen Antik{\"o}rper optimale immunzytochemische und immunhistochemische Methoden etabliert. Mit Hilfe der monoklonalen Antik{\"o}rper wurde die zellul{\"a}re Proteinexpression und die Lokalisation, als auch die Expression von hu-CLDN1 in Gewebeschnitten von Tumoren- und Normalgewebe untersucht. Vor 2 Jahren wurden erstmals die wahrscheinlich wichtigsten Tight Junction Proteine, Claudin-1 und -2 in der Maus beschrieben. An Hand von Sequenzhomologien konnten bis heute dieser 4 Transmembrandom{\"a}nen Proteinfamilie 18 Mitglieder mit unterschiedlichen Gewebeverteilungen zugeordnet werden. Parallel zum murinen Claudin-1 wurde von (Swisshelm et al. 1999) das humane Claudin-1 mit einer 91 prozentigen Sequenzhomologie zum murinen Protein isoliert und molekulargenetisch beschrieben. In der {\"u}berwiegenden Mehrzahl von Brusttumorzellinien ist die Expression von hu-CLDN1 verloren gegangen. In der vorliegenden Arbeit sollte deshalb die biologische Funktion des humanen Claudin-1 (hu-CLDN1) und dessen Relevanz w{\"a}hrend der Tumorgenese untersucht werden. F{\"u}r diese Aufgabenstellung mußten monoklonale Antik{\"o}rper mittels DNA Vakzinierung und hu-CLDN1 Retroviren zur effektiven Transduktion von Tumorzellen entwickelt werden. Die Antik{\"o}rper wurden in ELISA, kompetitiven hu-CLDN1 Peptid ELISA und Western Blot auf ihre hu-CLDN1 Spezifit{\"a}t und Epitoperkennungsstelle {\"u}berpr{\"u}ft. F{\"u}r biologische Untersuchungen wurden f{\"u}r die neuen Antik{\"o}rper optimale immunzytochemische und immunhistochemische Methoden etabliert. Mit Hilfe der monoklonalen Antik{\"o}rper wurde die zellul{\"a}re Proteinexpression und die Lokalisation, als auch die Expression von hu-CLDN1 in Gewebeschnitten von Tumoren- und Normalgewebe untersucht. F{\"u}r die Reexpression von hu-CLDN1 in Brusttumorzellen wurden retrovirale Genshuttlesysteme hergestellt. Die retroviralen Genshuttlesysteme basieren auf dem MoMuLV Grundger{\"u}st und als Besonderheit wurde der l-NGFR Rezeptor zur schnellen und sicheren Identifkation transduzierter Zellen einkloniert. Hergestellt wurde ein Mock Kontrollvektor (nur l-NGFR) und der hu-CLDN1 Vektor mit l-NGFR. Die hu-CLDN1 retroviralen {\"U}berst{\"a}nde wurden verwendet, um verschiedene Brusttumorzellinien zu transduzieren. Die Expression von hu-CLDN1 wurde mittels eigens entwickelter quantitativer gekoppelter Reverser Transkription Polymerase Ketten Reaktion (qRT PCR) in verschiedenen Brusttumorzellinien untersucht. Wie aus der vorliegenden Arbeit ersichtlich, konnten erstmalig monoklonale Antik{\"o}rper gegen hu-CLDN1 entwickelt werden. Diese sind spezifisch und haben eine hohe Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber hu-CLDN1. Desweiteren gelang es erstmals Antik{\"o}rper gegen alle 4 extra- und intrazellul{\"a}ren Dom{\"a}nen zu gewinnen. Mit diesen Antik{\"o}rpern gelang es nachzuweisen, daß es sich bei hu-CLDN1 um ein ausschließlich membranst{\"a}ndiges Protein handelt. Die Expression des Proteins findet sich nur in konfluenten Zellkulturen von nat{\"u}rlicherweise hu-CLDN1 exprimierenden Brusttumorzellen (T47D, MCF7), wobei die Lokalisation ausschließlich auf die Zell-Zell Kontaktstelle beschr{\"a}nkt ist. Bei der hu-CLDN1 Transduktion in hu-CLDN1 negativen Brusttumorzellinen zeigte sich eine konstitutive mRNA Expression in subkonfluenten und konfluenten Zellkulturen. Allerdings ist fluoreszenzmikroskopisch hu-CLDN1 Protein nur in konfluenten Zellkulturen nachweisbar, wobei diese Tumorzellen das Protein korrekt nur an der Zell-Zell Kontaktstelle einbauen. Offensichtlich haben die hu-CLDN1 negativen Brusttumorzellen noch den intakten Signalweg zur korrekten Expression mit einer noch unbekannten posttranskriptionellen Kontrolle. Bemerkenswert ist in diesem Zusammenhang, daß in Brusttumorzellen, die weder Occludin noch ZO-1 exprimieren (MDA-MB-435) die physiologisch korrekte Expression von hu-CLDN1 existiert. Offensichtlich ist die Lokalisation von hu-CLDN1 von beiden Proteinen unabh{\"a}ngig. Die Analyse von unterschiedlichen hu-CLDN1 positiven und negativen Brusttumorzellen zeigte, daß der Verlust der hu-CLDN1 Expression besser zur in vitro Invasivit{\"a}t von Brusttumorzellen korreliert als der Expressionsverlust von Occludin und ZO-1. Die klinische Relevanz des Verlustes von hu-CLDN1 w{\"a}hrend der Tumorgenese wurde bei den Expressionsanalysen auf normalen Brust- und Darmgewebe gegen{\"u}ber transformierten Brust- und Darmgewebe untersucht. Bei der Analyse von normalem Brustgewebe konnte festgestellt werden, daß hu-CLDN1 ein rein epthelial/endotheliales Protein mit eindeutiger Membranlokalisation darstellt. In den untersuchten transformierten Geweben zeigte keines der transformierten Gewebe mehr die membranst{\"a}ndige F{\"a}rbung, sondern nur noch zytoplasmatische F{\"a}rbung. Desweiteren war eine signifikant reduzierte oder nicht vorhandene hu-CLDN1 F{\"a}rbung in einer gr{\"o}ßeren Anzahl von Tumoren zu beobachten. Diese Ergebnisse zeigen, daß der Verlust der Expression zumindest bei der Brust- und Darmtumorentwicklung offensichtlich mit der in vivo Tumorprogression korreliert. Um die Bedeutung der hu-CLDN1 Relokalisation bzw. verringerten Expression w{\"a}hrend der Tumorgenese zellphysiologisch zu verstehen, wurden in vitro Zellkulturstudien mit hu-CLDN1 negativen Zellinien und ihren hu-CLDN1 transduzierten Tochterpopulationen durchgef{\"u}hrt. In den adh{\"a}renten Zellkulturen hat die hu-CLDN1 Expression keinen Einfluß auf Zellwachstum und Apoptose. Allerdings zeigte sich in drei dimensional wachsenden Tumorzellaggregaten, daß die Reexpression von hu-CLDN1 zu einer drastischen Erh{\"o}hung der Apoptose f{\"u}hrt. Die parazellul{\"a}ren Fluxstudien ergaben, daß bei der Reexpression von hu-CLDN1 in Brusttumorzellen der parazellul{\"a}re Flux zwischen den Zellen deutlich zur{\"u}ckgeht. Somit k{\"o}nnte die reduzierte Wachstumskapazit{\"a}t bzw. erh{\"o}hte Apoptose in 3 D Kulturen mit einer reduzierten Zug{\"a}nglichkeit von N{\"a}hrstoffen und Wachstumsfaktoren in hu-CLDN1 transduzierten Zellen verursacht sein. Dies w{\"u}rde auch erkl{\"a}ren, warum bei den untersuchten transformierten noch hu-CLDN1 positiven Brust- und Darmtumorgeweben sich ausschließlich eine zytoplasmatische Lokalisation in den Tumorzellen findet. W{\"a}hrend in Organen und Dr{\"u}sengeweben Epithelien einschichtig vorkommen und die Versorgung der Zellen mit Wachstumsfaktoren basolateral oder apikal durch Diffusion und Mikro-/Makropinozytose erfolgen kann, wachsen Tumorepithelzellen mehrschichtig. W{\"a}ren die Tight Junctions im Tumor noch intakt, so k{\"o}nnte es zu einer Mangelversorgung und somit zur Apoptose kommen. F{\"u}r das in vivo Wachstum eines Tumors ist es also notwendig, Membranproteine, die den parazellul{\"a}ren Flux inhibieren, zu verringern. Wie die zellphysiologischen in vitro Studien der vorliegenden Arbeit zeigen, ist es aber m{\"o}glich, einen tumorinhibierenden Effekt allein durch die Reexpression von hu-CLDN1 unabh{\"a}ngig von Occludin und ZO-1 zu erreichen. In diesem Sinne kann zumindest zellphysiologisch hu-CLDN1 als Tumorsuppressorprotein betrachtet werden.}, subject = {Proteine}, language = {de} } @phdthesis{Blaurock2002, author = {Blaurock, Claudia}, title = {Mosaikbildung bei Fanconi-An{\"a}mie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1181548}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {Die Fanconi-An{\"a}mie ist eine autosomal-rezessiv vererbte Krankheit, die mit progredientem Knochenmarksversagen, Fehlbildungen und Tumoren einhergeht. Diagnostiziert wird diese Krankheit durch eine vermehrte Chromosomenbr{\"u}chigkeit nach Behandlung mit Diepoxybutan oder Mitomycin C oder durch einen erh{\"o}hten Anteil von Zellen in der G2-Phase in der Durchflußzytometrie. Bei einigen Patienten wurden Verl{\"a}ufe mit stabilen Blutbildern beschrieben. Als Erkl{\"a}rung wurde das Vorhandensein einer Mosaikkonstellation bei diesen Patienten diskutiert. Hier wird ein FA-Patient der Komplementationsgruppe A beschrieben, bei dem es im Alter von 2 Jahren zu einer Thrombozytopenie kam und ein dysplastisches Knochenmark vorlag. Zus{\"a}tzlich liegt bei dem Patienten noch ein Wachstumshormonmangel bei dysplastischer Hypophyse vor. Im Alter von 3 ½ Jahren kam es zu einer deutlichen Stabilisierung des Blutbildes; auch fand sich bei wiederholten Knochenmarkspunktionen ein normozellul{\"a}res Mark. Nachdem zuvor die Diagnose FA mittels Chromosomenbruchanalyse und Durchflußzytometrie gestellt und sp{\"a}ter durch Untersuchung von Fibroblasten best{\"a}tigt worden war, stellte sich jetzt die Frage eines Mosaiks. Weitere Zellzyklusanalysen ergaben ann{\"a}hernd normale Befunde. Bei einer weiteren, im Alter von 6 Jahren durchgef{\"u}hrten Chromosomenbruchanalyse zeigte sich eine bimodale Verteilung der MMC-Sensitivit{\"a}t. Auf Grund dieser Bimodalit{\"a}t, also der Koexistenz von defekten und intakten Zellen, kann von der Existenz einer Mosaikkonstellation ausgegangen werden, die f{\"u}r das Auftreten intakter Zellen verantwortlich ist und dadurch zu einer Stabilisierung des Blutbildes gef{\"u}hrt hat. Die erste Mutation des Patienten wurde auf Exon 10 gefunden, wo anstelle von Glutamins{\"a}ure ein Stopcodon gebildet wird. Ob die Mosaikkonstellation im vorliegenden Fall durch intragenes Crossover oder Genkonversion entstanden ist, kann erst nach der Identifizierung der Mutation auf dem zweiten Allel des Patienten abgekl{\"a}rt werden.}, language = {de} } @phdthesis{Ziegler2003, author = {Ziegler, Christian G.}, title = {Die B-Chromosomen der Ukelei (Alburnus alburnus)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4702}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Im Karpfenfisch Alburnus alburnus wurden die bisher gr{\"o}ßten {\"u}berz{\"a}hligen Chromosomen bei Wirbeltieren entdeckt. Dies erm{\"o}glichte eine umfangreiche zytogenetische und molekulare Studie dieser außergew{\"o}hnlichen Genomelemente. Aus Populationsstudien, die mehrere Fundorte in Deutschland einschlossen, konnten Informationen {\"u}ber die Verteilung der B Chromosomen in Fischen verschiedener Herkunftsorte ermittelt werden. Eine derartige Studie k{\"o}nnte zuk{\"u}nftig auch auf andere L{\"a}nder ausgedehnt werden. Eine detaillierte, zytogenetische Analyse mit allen konventionellen Hellfeld- und Fluoreszenzb{\"a}nderungen sowie Fluoreszenz in situ Hybridisierungen mit den ribosomalen 5S, 18S/28S rDNA-Proben und der Telomerprobe (TTAGGG)n, zeigte, dass die außergew{\"o}hnlich großen B Chromosomen von A. alburnus heterochromatisch, GC-reich und sp{\"a}t replizierend sind. Es wurden bei Alburnus alburnus keinerlei Hinweise auf heteromorphe Geschlechtschromosomen gefunden. Die molekularen Untersuchungen basierten haupts{\"a}chlich auf AFLP-Analysen, mit denen eine B Chromosomen-spezifische Bande entdeckt und isoliert werden konnte. Nach Klonierung und Sequenzierung sowie dem Durchsuchen einer Fischspezifischen Datenbank konnte eine retrotransposable Sequenz (Gypsy/Ty3 LTRRetrotranpson) gefunden werden. Ferner konnte eine deutliche Homologie zu dem Nterminalen Teil der reversen Transkriptase von Medaka, Oryzias latipes, dokumentiert werden. Die Southern blot-Untersuchungen und der PCR-Test zeigten, dass es sich bei der entdeckten 203 bp-Sequenz um eine B Chromosomen- und Alburnus alburnus-spezifische Sequenz handelt, welche hochrepetitiv {\"u}ber die beiden Arme der {\"u}berz{\"a}hligen Chromosomen verteilt ist. Der Ursprung und die Funktion der massiven {\"u}berz{\"a}hligen Chromosomen blieb offen. Da es aber nach wie vor wenig Information {\"u}ber B Chromosomensequenzen und DNA-Organisation im Allgemeinen und besonders bei Fischen gibt (Mestriner et al., 2000), sind die Ergebnisse dieser Studie f{\"u}r die Aufdeckung des Ursprungs und der Evolution {\"u}berz{\"a}hliger Chromosomen von allgemeiner Bedeutung, da sie wohl den Hauptanteil der DNA-Zusammensetzung des gr{\"o}ßten, bisher unter den Wirbeltieren entdeckten {\"u}berz{\"a}hligen Chromosoms darstellen. Die Analyse meiotischer Chromosomen zeigte, dass das B Chromosom in der Diakinese als selbstpaarendes Ringchromosom vorliegt. Zusammenfassung und Ausblick 101 Mittels durchflußzytophotometrischer DNA-Messungen konnte der Beitrag des außerordentlich großen B Chromosoms zum Gesamt-DNA-Gehalt von A. alburnus bestimmt werden und Fische auf das Vorhandensein des {\"u}berz{\"a}hligen Chromosoms, allerdings unter T{\"o}tung, analysiert werden. Dies kann in Zukunft durch Ausnutzung von Sequenzinformation {\"u}ber das B Chromosom und der damit einhergehenden Konstruktion spezifischer PCR-Primer („minimal-invasiver Flossentest") vermieden werden. Fische aus unterschiedlichen Populationen, eventuell auch europaweit, k{\"o}nnen so schnell und zuverl{\"a}ssig auf das Vorhandensein des {\"u}berz{\"a}hligen Chromosoms hin untersucht werden, mit dem Zweck, durch k{\"u}nftige Verpaarung der Tiere mit 0, 1 oder 2 B Chromosomen den Vererbungs- bzw. Weitergabemechanismus der {\"u}berz{\"a}hligen Chromosomen auf die n{\"a}chste Generation zu studieren.}, subject = {Ukelei}, language = {de} } @phdthesis{Stimmler2004, author = {Stimmler, Patrick}, title = {Zytogenetischer und durchflusszytometrischer Nachweis von Mosaizismus bei Fanconi An{\"a}mie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8927}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden sechs FA-Patienten und eine Patientin, bei der eine Fanconi An{\"a}mie ausgeschlossen wurde, auf das Vorhandensein eines Mosaizismus untersucht. Dabei wurde bei allen Patienten eine zytogenetische Chromosomenbruchanalyse durchgef{\"u}hrt und die Ergebnisse mit den Daten der durchflusszytometrischen Zellzyklusanalyse verglichen. Bei einer FA-Patientin konnte weder in der Chromosomenbruchanalyse noch in der Zellzyklusanalyse das Vorhandensein eines Mosaizismus nachgewiesen werden. Bei drei FA-Patienten gab es in der Auswertung der Metaphasen auf Chromosomenbr{\"u}chigkeit den Hinweis auf das Vorliegen einer Mosaik-Konstellation, wobei dies in einem Fall (Proband 5) besonders ausgepr{\"a}gt war. Die Zellzyklusanalyse konnte das Vorhandensein eines Mosaizismus jedoch in allen drei F{\"a}llen nicht best{\"a}tigen. Bei einer FAPatientin zeigten sich die Chromosomen in der Chromosomenbruchanalyse nahezu unauff{\"a}llig. Die erfolgreiche und komplette Selbstkorrektur spiegelte sich auch eindeutig in der Zellzyklusanalyse wider. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die zytogenetische Chromosomenbruchanalyse zum Nachweis eines Mosaizismus besser geeignet ist als die Zellzyklusanalyse, da sie eine h{\"o}here Sensitivit{\"a}t zu haben scheint. Um eine definitive Aussage sowohl {\"u}ber die Sensitivit{\"a}t, als auch die Spezifit{\"a}t beider Untersuchungen machen zu k{\"o}nnen, ist es n{\"o}tig FAPatienten im Verlauf mehrmals zu untersuchen. Dabei m{\"u}sste sowohl eine Chromosomenbruchanalyse als auch eine Durchflusszytometrie durchgef{\"u}hrt werden und die Ergebnisse dann mit dem klinischen Befinden bzw. den Blutwerten (H{\"a}matokrit/H{\"a}moglobinwert, Leukozyten-und Thrombozytenzahl) verglichen werden. Da das Vorhandensein eines Mosaizismus Konsequenzen f{\"u}r die Diagnose und eventuell Therapiefestlegung hat, erscheinen weitere Untersuchungen diesbez{\"u}glich sinnvoll.}, language = {de} } @phdthesis{Rost2003, author = {Rost, Michael}, title = {Genetisch bedingte und genetisch mitbedingte Erkrankungen im Krankengut einer Allgemeinarztpraxis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8906}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Statistische Erfassung von genetisch bedingten und genetisch mitbedingten Erkrankungen einer Allgemeinarztpraxis. Es soll verdeutlicht werden, dass die Allgemeinmedizin und die Humangenetik im Rahmen der drastischen genetischen Entwicklung der Forschung enger zusammenarbeiten und die Lehre in der Ausbildung der Allgemeinmediziner intensivierte werden sollte.}, language = {de} } @phdthesis{Wuttke2004, author = {Wuttke, Bettina}, title = {Einfluß von Alter und Genotyp auf die Zellzyklusverteilung mononukle{\"a}rer Zellen des peripheren Blutes nach Kurzzeitkultur und bivariater Durchflußzytometrie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-9177}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Anhand konsekutiver Zellzyklen wird das Proliferationsmuster PHA-stimulierter Lymphozyten bei Fanconi An{\"a}mie (FA), Ataxia teleangiectasia (AT), AT-verwandter Syndrome und Aplastischer An{\"a}mie untersucht und die Zellzyklusdaten als Funktion von Probandenalter und klinischer Diagnose dargestellt. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass die Alterseinfl{\"u}sse auf die Zellkinetik sehr viel geringer sind als die Einfl{\"u}sse von Genotyp und Krankheitstyp. Die Methode der mehrparametrigen Duchflußzytometrie konnte in der Differentialdiagnostik der aplastischen An{\"a}mien des Kindesalters sowie in der Erfassung der Genotypen mit erh{\"o}hter Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber ionisierender Strahlung validiert werden.}, language = {de} } @phdthesis{Kocot2003, author = {Kocot, Arkadius}, title = {Molekulare Ursachen des heredit{\"a}ren Angio{\"o}dems}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-9227}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Mutationen im C1-Inhibitor(C1-INH)-Gen manifestieren sich in Form autosomal dominant vererbter Angio{\"o}deme (heredit{\"a}res Angio{\"o}dem (HAE)), wobei zwei Typen unterschieden werden. W{\"a}hrend der HAE-Typ I mit einer H{\"a}ufigkeit von 85\% auftritt und durch erniedrigte C1-INH-Plasmaspiegel mit daraus resultierender niedriger Aktivit{\"a}t gekennzeichnet ist, liegt beim HAE-Typ II ein in seiner inhibitorischen Funktion eingeschr{\"a}nktes neben dem intakten Protein vor. Beide Typen unterscheiden sich nicht hinsichtlich ihrer klinischen Symptomatik und k{\"o}nnen zur Ausbildung eines lebensbedrohlichen Larynx{\"o}dems f{\"u}hren. Im Rahmen dieser Dissertation wurden die molekulargenetischen Ursachen des heredit{\"a}ren Angio{\"o}dems untersucht. Mit Hilfe der DGGE als Screeningverfahren zur Mutationssuche im C1-Inhibitor-Gen wurde eine effiziente Methode etabliert, die eine Detektion von Punktmutationen, kleinen Deletionen und Insertionen erm{\"o}glichte. In deren Anschluss konnte durch Sequenzierung eine genaue Charakterisierung der Mutationen erfolgen. Im untersuchten Patientenkollektiv wurden 23 Mutationen bei Patienten mit HAE-Typ I identifiziert, von denen 19 bisher nicht bekannt waren. Dabei handelt es sich um 9 Missense- und 2 Nonsense-Mutationen, 5 kleine Deletionen (1-3 bp) sowie 3 Spleissmutationen, aus denen z. T. mit hoher Wahrscheinlichkeit ihre Bedeutung f{\"u}r die Ausbildung eines HAE erkl{\"a}rbar ist, wobei die Beurteilung der Kausalit{\"a}t der identifizierten Mutationen sich nach dem Mutationstyp und der Mutationslokalisation im Gen richtet. Erst durch die Charakterisierung des zugrundeliegenden Gendefekts wird eine Sicherung der Diagnose HAE und der Ausschluss anderer Differentialdiagnosen erm{\"o}glicht und f{\"u}hrt damit zu einer Steigerung der Behandlungssicherheit betroffener Patienten.}, language = {de} } @phdthesis{Pokall2003, author = {Pokall, J{\"o}rg Fabian}, title = {Somatische Gentherapie monogener Erbkrankheiten - Einfache L{\"o}sungen f{\"u}r einfache Defekte?}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7994}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Die Jahrtausendwende bildete den Rahmen einer lebhaften Zeit in der Gentherapie. {\"O}ffentlichkeitswirksame Berichte von bahnbrechenden Erfolgen schienen die M{\"u}hen jahrzehntelanger Grundlagenforschung endlich zu den prognostizierten Ergebnissen gef{\"u}hrt zu haben, wenn auch vorerst nur in recht kleinen Nischen des Feldes. Begleitet von gesch{\"a}rfter {\"o}ffentlicher Aufmerksamkeit, vor allem nach einem Todesfall im Rahmen einer gentherapeutischen Studie, schuf die Publikation des ersten therapeutischen Erfolges bei der „Severe Combined Immuno Deficiency" (SCID) im Millenniumsjahr eine willkommene Atempause f{\"u}r die somatische Gentherapie. Da bei monogenen Defekten im Gegensatz zu polygenen bzw. multifaktoriell bedingten Leiden die Reparatur des jeweiligen Genlokus theoretisch zu einer vollst{\"a}ndigen Korrektur f{\"u}hrt, waren erste gentherapeutische Fortschritte vor allem in diesem Feld prognostiziert worden. Allerdings stellten sich diese {\"U}berlegungen sehr bald als ein in der t{\"a}glichen Praxis der Laborarbeit mit immer neuen Hindernissen behaftetes Unternehmen heraus, so dass entgegen vorschnell ge{\"a}ußerter Ank{\"u}ndigungen die erwarteten L{\"o}sungen meist nur in Ans{\"a}tzen zu Stande kamen. Ziel dieser Arbeit ist es, anhand ausgew{\"a}hlter monogener Erbkrankheiten den derzeitigen Stand der somatischen Gentherapie einer eingehenden Analyse zu unterziehen.}, language = {de} } @phdthesis{Kraemer2003, author = {Kr{\"a}mer, Franziska}, title = {Molecular and Biochemical Investigations into VMD2, the gene associated with Best Disease}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5761}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Best disease (OMIM 153700) is an early-onset, autosomal dominant maculopathy characterized by egg yolk-like lesions in the central retina. The disease gene, the vitelliform macular dystrophy gene type 2 (VMD2), encodes a 585-aa VMD2 transmembrane protein, termed bestrophin. The protein is predominantly expressed on the basolateral side of the retinal pigment epithelium (RPE) and is thought to be involved in the transport of chloride ions. Bestrophin as well as three closely related VMD2-like proteins (VMD2L1-L3) contain multiple putative transmembrane (TM) domains and an invariant tripeptide (RFP) motif in the N-terminal half of the protein. This and the tissue-restricted expression to polarized epithelial cells are typical features of the VMD2 RFP-TM family. Best disease is predominantly caused by missense mutations, clustering in four distinct „hotspots" in the evolutionary highly conserved N-terminal region of the protein. To further augment the spectrum of mutations and to gain novel insights into the underlying molecular mechanisms, we screened VMD2 in a large cohort of affected patients. In total, nine novel VMD2 mutations were identified, raising the total number of known Best disease-related mutations from 83 to 92. Eight out of nine novel mutations are hotspot-specific missense mutations, underscoring their functional/structural significance and corroborating the dominant-negative nature of the mutations. Of special interest is a one-basepair deletion (Pro260fsX288) encoding a truncated protein with a deletion of an important functional domain (TM domain four) as well as the entire C-terminal half of bestrophin. For the first time, a nonsense mutation leading to a 50 \% non-functional protein has been identified suggesting that on rare occassions Best disease may be caused by haploinsufficiency. Molecular diagnostics strongly requires a reliable classification of VMD2 sequence changes into pathogenic and non-pathogenic types. Since the molecular pathomechanism is unclear at present, the pathogenicity of novel sequence changes of VMD2 are currently assessed in light of known mutations. We therefore initiated a publicly accessible VMD2 mutation database (http://www.uni-wuerzburg.de/humangenetics/vmd2.html) and are collecting and administrating the growing number of mutations, rare sequence variants and common polymorphisms. Missense mutations may disrupt the function of proteins in numerous ways. To evaluate the functional consequences of VMD2 mutations in respect to intracellular mislocalization and/or protein elimination, a set of molecular tools were generated. These included the establishment of an in vitro COS7 heterologous expression assay, the generation of numerous VMD2 mutations by site-directed mutagenesis as well as the development of bestrophin-specific antibodies. Surprisingly, membrane fractionation/Western blot experiments revealed no significant quantitative differences between intact and mutant bestrophin. Irrelevant of the type or location of mutation, incorporation of mutant bestrophin to the membraneous fraction was observed. Thus, impaired membrane integration may be ruled out as causative pathomechanism of Best disease consistent with a dominant-negative effect of the mutations. In a different approach, efforts were directed towards identifying and characterizing the VMD2 RFP-TM protein family in mouse. While clarification of the genomic organization of murine Vmd2 was required as basis to generate Vmd2-targeted animals (see below), the study of closely related proteins (Vmd2L1, Vmd2L2 and Vmd2L3) may provide further clues as to the function of bestrophin. For this, biocomputational as well as RT PCR analyses were performed. Moreover, the novel genes were analyzed by real time quantitative RT PCR, displaying predominant expression in testis, colon and skeletal muscle of Vmd2, Vmd2L1 and Vmd2L3 transcripts, respectively as well as in eye tissue. Interestingly, neither an ORF was determined for murine Vmd2L2 nor was the transcript present in a panel of 12 mouse tissues, suggesting that murine Vmd2L2 may represent a functionally inactive pseudogene. The murine Vmd2L3 gene, as its human counterpart, is a highly differentially spliced transcript. Finally, generating mouse models of Best disease will provide essential tools to investigate the pathophysiology of bestrophin in vivo. We have initiated the generation of two different mouse lineages, one deficient of Vmd2 (knock-out) and the other carrying a human disease-related mutation (Tyr227Asn) in the orthologous murine gene (knock-in). Genetic engineering of both constructs has been achieved and presently, four ES clones harboring the homologous recombination event (Vmd2+/-) have been isolated and are ready for the subsequent steps to generate chimeric animals. The resulting mouse lineages will represent two key models to elucidate the functional role of bestrophin in Best disease, in RPE development and physiology.}, subject = {Best-Krankheit}, language = {en} } @phdthesis{HildebrandtKunz2000, author = {Hildebrandt-Kunz, Jeanette Annabelle}, title = {Fanconi-An{\"a}mie : eine unverstandene Krankheit auf dem Weg zur Gentherapie ; am Beispiel einer jungen Patientin}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1181039}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2000}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war aufgrund eines sehr gut dokumentierten Krankheitsverlaufes einer jetzt 20-jaehrigen Patientin die Darstellung der Interaktion zwischen therapeutischen Massnahmen und dem tatsaechlichen Verlauf und der Entwicklung der Erkrankung, sowie aufgrund persoenlicher Gespraeche mit der betroffenen Patientin und ihrer Familie die Dokumentation einer Beeinflussung der Lebensweise und -qualitaet. Die Ergebnisse brachten bezueglich der Blutwerte im Verlaufe der Jahre 1985-1996 ein zwar stetes Absinken des Haemoglobins, allerdings mit Stabilisierung auf niedrige Durchschnittswerte unter maximaler Therapie. Gleiches zeigte sich bei den Thrombozyten, bei den Leukozytenzahlen war sogar ein leichter Anstieg zu verzeichnen. Grundlage hierfuer ist ein ausgekluegeltes Therapieschema, das zum Teil von den in Eigeninitiative zu Experten herangereiften Eltern mit initiiert und aufrecht erhalten wird. Auffaellig war die lange Zeit bis zur Diagnosestellung. Besonders im Hinblick auf die noch nicht abgeschlossene Familienplanung bei einer so jungen Familie und den bestehenden Behandlungsmoeglichkeiten der Krankheit, im weiteren Sinne auch die Prognose betreffend, waere heutzutage eine rasche Diagnosestellung ueberaus wichtig und wuenschens-wert. Fuer beide Parteien, Eltern und medizinisches Personal, sollte im Mittelpunkt des Interesses die optimale Behandlung und Therapie des Patienten stehen. Um dieses zu erreichen, ist eine Zusammenarbeit auf allen Ebenen erforderlich.}, language = {de} } @phdthesis{FadlElMola2003, author = {Fadl El Mola, Faisal Mohamed}, title = {Bioinformatic and molecular approaches for the analysis of the retinal pigment epithelium (RPE) transcriptome}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6877}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {There is substantial interest in the identification of genes underlying susceptibility to complex human diseases because of the potential utility of such genes in disease prediction and therapy. The complex age-related macular degeneration (AMD) is a prevalent cause of legal blindness in industrialized countries and predominantly affects the elderly population over 75 years of age. Although vision loss in AMD results from photoreceptor cell death in the central retina, the initial pathogenesis likely involves processes in the retinal pigment epithelium (RPE) (Liang and Godley, 2003). The goal of the current study was to identify and characterize genes specifically or abundantly expressed in the RPE in order to determine more comprehensively the transcriptome of the RPE. In addition, our aim was to assess the role of these genes in AMD pathogenesis. Towards this end, a bovine cDNA library enriched for RPE transcripts was constructed in-house using a PCR-based suppression subtractive hybridization (SSH) technique (Diatchenko et al., 1996, 1999), which normalizes for sequence abundance and achieves high enrichment for differentially expressed genes. CAP3 (Huang and Madan, 1999) was used to assemble the high quality sequences of all the 2379 ESTs into clusters or singletons. 1.2\% of the 2379 RPE-ESTs contains vector sequences and was excluded from further analysis. 5\% of the RPE-ESTs showed homology to multipe chromosomes and were not included in further assembly process. The rest of the ESTs (2245) were assembled into 175 contigs and 509 singletons, which revealed approximately 684 unique genes in the dataset. Out of the 684, 343 bovine RPE transcripts did not align to their human orthologues. A large fraction of clones were shown to include a considerable 3´untranslated regions of the gene that are not conserved between bovine and human. It is the coding regions that can be conserved between bovine and human and not the 3' UTR (Sharma et al., 2002). Therefore, more sequencing from the cDNA library with reclustering of those 343 ESTs together with continuous blasting might reveal their human orthologoues. To handle the large volume of data that the RPE cDNA library project has generated a highly efficient and user-friendly RDBMS was designed. Using RDBMS data storage can be managed efficiently and flexibly. The RDBMS allows displaying the results in query-based form and report format with additional annotations, links and search functions. Out of the 341 known and predicted genes identified in this study, 2 were further analyzed. The RPE or/and retina specificity of these two clones were further confirmed by RT-PCR analysis in adult human tissues. Construction of a single nucleotide polymphism (SNP) map was initiated as a first step in future case/control association studies. SNP genotyping was carried out for one of these two clones (RPE01-D2, now known as RDH12). 12 SNPs were identified from direct sequencing of the 23.4-kb region, of which 5 are of high frequency. In a next step, comparison of allele frequencies between AMD patients and healthy controls is required. Completion of the expression analysis for other predicted genes identified during this study is in progress using real time RT-PCR and will provide additional candidate genes for further analyses. This study is expected to contribute to our understanding of the genetic basis of RPE function and to clarify the role of the RPE-expressed genes in the predisposition to AMD. It may also help reveal the mechanisms and pathways that are involved in the development of AMD or other retinal dystrophies.}, subject = {Senile Makuladegeneration}, language = {en} } @phdthesis{Orlitsch2002, author = {Orlitsch, Carolin}, title = {Zellzyklusdiagnostik bei Fanconi An{\"a}mie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6456}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse der Fanconi An{\"a}mie Diagnostik am Humangenetischen Institut der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg des Jehres 1999 analysiert und validiert.}, language = {de} } @phdthesis{Gross2002, author = {Groß, Michaela}, title = {Genomic changes in Fanconi anemia: implications for diagnosis, pathogenesis and prognosis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6579}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {Fanconi anemia (FA) is a genetically and phenotypically heterogenous autoso- mal recessive disease associated with chromosomal instability, progressive bone marrow failure, typical birth defects and predisposition to neoplasia. The clinical phenotype is similar in all known complementation groups (FA-A, FA-B, FA-C,FA-D1, FA-D2, FA-E, FA-F and FA-G). The cellular phenotype is characterized by hypersensitivity to DNA crosslinking agents (MMC,DEB), which is exploited as a diagnostic tool. Alltogether, the FA proteins constitute a multiprotein pathway whose precise biochemical function(s) remain unknown. FANCA, FANCC, FANCE, FANCF and FANCG interact in a nuclear complex upstream of FANCD2. Complementation group FA-D1 was recently shown to be due to biallelic mutations in the human breast cancer gene 2 (BRCA2). After DNA damage, the nuclear complex regulates monoubiquitylation of FANCD2, result- ing in targeting of this protein into nuclear foci together with BRCA1 and other DNA damage response proteins. The close connection resp. identity of the FA genes and known players of the DSB repair pathways (BRCA1, BRCA2, Rad51) firmly establishs an important role of the FA gene family in the maintenance of genome integrity. The chapter 1 provides a general introduction to the thesis describing the current knowledge and unsolved problems of Fanconi anemia. The following chapters represent papers submitted or published in scientific literature. They are succeeded by a short general discussion (chapter 7). Mutation analysis in the Fanconi anemia genes revealed gene specific mutation spectra as well as different distributions throughout the genes. These results are described in chapter 1 and chapter 2 with main attention to the first genes identified, namely FANCC, FANCA and FANCG. In chapter 2 we provide general background on mutation analysis and we report all mutations published for FANCA, FANCC and FANCG as well as our own unpublished mutations until the year 2000. In chapter 3 we report a shift of the mutation spectrum previously reported for FANCC after examining ten FA-patients belonging to complementation group C. Seven of those patients carried at least one previously unknown mutation, whereas the other three patients carried five alleles with the Dutch founder mu- tation 65delG and one allele with the Ashkenazi founder mutation IVS4+4A>T, albeit without any known Ashkenazi ancestry. We also describe the first large deletion in FANCC. The newly detected alterations include two missense mu- tations (L423P and T529P) in the 3´-area of the FANCC gene. Since the only previously described missense mutation L554P is also located in this area, a case can be made for the existence of functional domain(s) in that region of the gene. In chapter 4 we report the spectrum of mutations found in the FANCG gene com- piled by several laboratories working on FA. As with other FA genes, most muta- tions have been found only once, however, the truncating mutation, E105X, was identified as a German founder mutation after haplotype analysis. Direct compar- ison of the murine and the human protein sequences revealed two leucine zipper motifs. In one of these the only identified missense mutation was located at a conserved residue, suggesting the leucine zipper providing an essential protein-protein interaction required for FANCG function. With regard to genotype-phenotype correlations, two patients carrying a homozygous E105X mutation were seen to have an early onset of the hematological disorder, whereas the missense mutation seems to lead to a disease with later onset and milder clinical course. In chapter 5 we explore the phenomenon of revertant mosaicism which emerges quite frequently in peripheral blood cells of patients suffering from FA. We de- scribe the types of reversion found in five mosaic FA-patients belonging to com- plementation groups FA-A and FA-C. For our single FA-C-patient intragenic crossover could be proven as the mechanism of self-correction. In the remaining four patients (all of them being compound heterozygous in FANCA), either the paternal or maternal allele has reverted back to WT sequence. We also describe a first example of in vitro phenotypic reversion via the emergence of a compensat- ing missense mutation 15 amino acids downstream of the constitutional mutation explaining the MMC-resistance of the lymphoblastoid cell line of this patient. In chapter 6 we report two FA-A mosaic patients where it could be shown that the spontaneous reversion had taken place in a single hematopoietic stem cell. This has been done by separating blood cells from both patients and searching for the reverted mutation in their granulocytes, monocytes, T- and B-lymphocytes as well as in skin fibroblasts. In both patients, all hematopoietic lineages, but not the fibroblasts, carried the reversion, and comparison to their increase in erythrocyte and platelet counts over time demonstrated that reversion must have taken place in a single hematopoietic stem cell. This corrected stem cell then has been able to undergo self-renewal and also to create a corrected progeny, which over time repopulated all hematopoietic lineages. The pancytopenia of these patients has been cured due to the strong selective growth advantage of the corrected cells in vivo and the increased apoptosis of the mutant hematopoietic cells.}, subject = {Fanconi-An{\"a}mie}, language = {en} } @phdthesis{Gavvovidis2010, author = {Gavvovidis, Ioannis}, title = {Prim{\"a}re Mikrozephalie: Einblicke in Expression und Funktion von MCPH1/Microcephalin und seiner Isoformen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-51816}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Prim{\"a}re Mikrozephalie (MCPH) ist eine heterogene, autosomal rezessive St{\"o}rung des Menschen, die durch eine enorme Reduzierung des Hirnvolumens und variable geistige Behinderung ohne zus{\"a}tzliche neurologische Defizite charakterisiert ist. F{\"u}nf einzeln urs{\"a}chliche Gene sind bislang identifiziert. Zellul{\"a}res Merkmal von Patienten mit biallelischen Mutationen im MCPH1-Gen ist die vorzeitige Chromosomenkondensation in der G2-Phase des Zellzyklus sowie die verz{\"o}gerte Chromosomendekondensation in der darauf folgenden G1-Phase (PCC-Syndrom). In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, dass MCPH1 f{\"u}r zwei Haupttranskripte kodiert: Full-length-MCPH1 und ein Transkript ohne die Sequenz der letzten f{\"u}nf Exons (MCPH1De9-14). Das vom Full-length-Transkript kodierte Polypeptid enth{\"a}lt eine N-terminale und zwei C-terminale BRCT-Dom{\"a}nen, w{\"a}hrend der MCPH1De9-14-Isoform die beiden C-terminalen BRCT-Dom{\"a}nen fehlen. Beide Varianten zeigen eine {\"a}hnliche H{\"o}he der Gewebe-spezifischen Expression und sind in bestimmten f{\"o}talen Organen st{\"a}rker vertreten als in adulten. Beide Isoformen werden w{\"a}hrend des Zellzyklus antagonistisch reguliert. Beide sind Zellkern-spezifische Proteine. Drei Kernlokalisierungssequenzen wurden in silico identifiziert. Die funktionelle Untersuchung dieser Signale ergab, dass zwei von ihnen unabh{\"a}ngig voneinander den Kerntransport des Proteins bewerkstelligen k{\"o}nnen. Die alleinige Expression der jeweiligen Variante ist ausreichend, um die defekte Chromosomenkondensation in MCPH1-defizienten Zellen zu komplementieren. Fehlende Komplementation mit der Deletionsvariante MCPH1De1-7 weist die N-terminale Region von MCPH1 als unentbehrlich zur Verhinderung von PCC aus. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit deuten auf eine redundante Funktion der beiden Isoformen in der Regulierung der Chromosomenkondensation hin. Im Gegensatz dazu verhalten sie sich unterschiedlich im Bezug auf die DNA-Schadensantwort. W{\"a}hrend Full-length-MCPH1 in strahlungsinduzierten Reparaturfoci lokalisiert werden kann, wird f{\"u}r MCPH1De9-14 keine Kolokalisierung mit phosphoryliertem H2AX nach DNA-Schadensinduktion beobachtet. Zusammenfassend kann man feststellen, dass das MCPH1-Gen f{\"u}r unterschiedliche Isoformen mit differenzieller Regulation auf RNA-Ebene und verschiedenen Funktionen auf Protein-Ebene kodiert. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit erleichtern das Verst{\"a}ndnis der diversen Funktionen von MCPH1 in der Zelle.}, subject = {Mikrozephalie}, language = {de} } @phdthesis{Schaafhausen2011, author = {Schaafhausen, Anne}, title = {Proteininteraktionen der Vitamin K Epoxid Reduktase Proteine VKORC1 und VKORC1L1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-55442}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Seit der Entdeckung des ersten Gens f{\"u}r den Vitamin K Epoxid-Reduktase-Komplex (VKORC1), dem Schl{\"u}ssel-Enzym f{\"u}r die Regenerierung von Vitamin K, sind keine zus{\"a}tzlichen Komponenten des Komplexes beschrieben worden. Die einzige bekannte Funktion von VKORC1 ist bislang die Reduktion von Vitamin K-2,3-Epoxid, welches bei der post-translationalen Carboxylierung von Proteinen als oxidierter Kofaktor anf{\"a}llt, und im sogenannten Vitamin K-Zyklus regeneriert wird. VKORC1 ist zugleich das Zielprotein antikoagulativer Medikamente der Coumarin-Gruppe, wie Warfarin oder Marcumar. Mutationen im VKORC1-Gen f{\"u}hren zu einem signifikanten Effekt auf die ben{\"o}tigte Coumarin-Dosis und die Stabilit{\"a}t der H{\"a}mostase in der Thrombosebehandlung mit Antikoagulanzien. Gleichzeitig mit VKORC1 wurde ein stark sequenz-homologes Protein identifiziert, das „VKORC1-like1" (VKORC1L1) genannt wurde und dessen physiologische Funktion zu Beginn dieser Arbeit v{\"o}llig unbekannt war. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit zwei Aspekten des Vitamin K-Stoffwechsels: A. Den enzym-kinetischen Eigenschaften und der subzellul{\"a}ren Lokalisation des VKORC1L1-Proteins sowie B. der Identifizierung und Charakterisierung von Proteinen, die Interaktionspartner der beiden VKOR-Proteine sein k{\"o}nnen. Die Ergebnisse k{\"o}nnen wie folgt zusammengefasst werden: A.1. Die enzym-kinetischen Untersuchungen zeigen starke {\"A}hnlichkeiten zwischen VKORC1 und VKORC1L1: Beide Enzyme haben eine Vitamin K-Epoxidase- und -Reduktase-Aktivit{\"a}t, wobei die Affinit{\"a}ten zu Vitamin K2-Epoxid deutlich h{\"o}her sind als die zu Vitamin K1-Epoxid. Beide Enzyme sind durch Warfarin hemmbar und der Austausch der vermutlich am Elektronentransfer beteiligten Cysteine an homologen Positionen f{\"u}hrt in beiden Proteinen zu einem fast vollst{\"a}ndigen Verlust der Aktivit{\"a}t. A.2. Mittels Ko-Lokalisation konnte VKORC1L1 - wie VKORC1 - in der ER-Membran lokalisiert werden. Folglich schließen wir, dass VKORC1L1 eine {\"a}hnliche Struktur, die gleiche zellul{\"a}re Lokalisation und zumindest in vitro auch eine VKOR-Aktivit{\"a}t hat und daher eventuell eine weitere Komponente des VKOR-Komplexes darstellen k{\"o}nnte. Allerdings sprechen gewichtige Argumente dagegen, dass beide Proteine funktionell austauschbar sind: Sowohl bei Patienten mit Mutationen in VKORC1 (VKCDF2-Erkrankung), als auch bei VKORC1-Knock-out M{\"a}usen kann das intaktes VKORC1L1-Protein die inaktivierende Mutation im C1-Gen nicht kompensieren. B.1. Mit einem f{\"u}r Membranproteine adaptierten, modifizierten Yeast-Two-Hybrid Screen (Split-Ubiquitin-System) konnten mit VKORC1 und VKORC1L1 als K{\"o}der 114 Proteine aus einer Leber-cDNA-Bank als potentielle Interaktionspartner identifiziert werden. Davon wurden 6 Proteine aufgrund ihrer Trefferh{\"a}ufigkeit und funktioneller {\"U}berlegungen mit Hilfe von Ko-Immunpr{\"a}zipitationsexperimenten und Ko-Immunlokalisation n{\"a}her untersucht. Interessanterweise zeigen die beiden Trefferlisten starke {\"U}berschneidungen. B.2. Es konnte eine in vitro- Interaktion von VKORC1 mit sich selbst und mit VKORC1L1 nachgewiesen werden, die bisher nicht bekannt war. Dies k{\"o}nnte auf der hohen Sequenz- und Struktur-Homologie der beiden Proteine beruhen, f{\"u}hrt aber auch zu neuen Hypothesen bez{\"u}glich des Vitamin K-Stoffwechsels. B.3. Die Interaktion von VKORC1 und dem „stress-associated endoplasmic reticulum protein 1" (SERP1) bringt Vitamin K in Zusammenhang mit oxidativem Stress. Dazu passen auch die neuesten Ergebnisse aus der Arbeitsgruppe von Johannes Oldenburg (vormals W{\"u}rzburg, jetzt Bonn) zur Funktion von VKORC1L1, die eine protektive Rolle von Vitamin K beim Schutz der Zelle vor reaktiven Sauerstoffverbindungen nahe legen. Ob und wie Vitamin K und VKORC1L1 einen neuen Schutzmechanismus gegen Sauerstoffradikale bilden bedarf weiterer Untersuchungen. B.4. Ferner wurde eine Interaktion zwischen VKORC1 und dem „Emopamil-binding-protein" (EBP) nachgewiesen. Mutationen in EBP f{\"u}hren zu der seltenen genetischen Krankheit Chondrodysplasia punctata. Die {\"A}hnlichkeit der Symptomatik zwischen Chondrodysplasia punctata und der sogenannten Warfarin-Embryopathie, die durch {\"u}berh{\"o}hte Dosierung von Coumarinen w{\"a}hrend der Schwangerschaft verursacht wird, legt einen Zusammenhang zwischen Vitamin K- und dem Kalziumstoffwechsel nahe. B5. In den Ko-Immunpr{\"a}zipitationsexperimenten nicht best{\"a}tigt haben sich die initial positiven Proteine Protein-Disulfid-Isomerase (PDIA6), CD63, und Fibrinogen-Gamma (FGG). Die Ergebnisse geben Hinweise auf neue Funktionen der VKOR-Proteine beim Schutz vor oxidativem Stress und in der Verbindung zum Kalzium-Stoffwechsel. Beide Aspekte bed{\"u}rfen weiterf{\"u}hrender Untersuchungen. Im Hinblick auf diese neuen Funktionen w{\"a}re auch eine kritische Betrachtung der {\"u}brigen 85 prim{\"a}ren Treffer des Split-Ubiquitin-Screens sinnvoll.}, subject = {Vitamin-K-Gruppe}, language = {de} } @phdthesis{Langer2012, author = {Langer, Stefanie}, title = {Genetisches Modell der Spinalen Muskelatrophie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-78784}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Die proximale infantile und juvenile spinale Muskelatrophie (SMA) ist die zweith{\"a}ufigste autosomal rezessive Erbkrankheit nach der Mukoviszidose. Das haupts{\"a}chlich verantwortliche Gen, das survival motor neuron (SMN1) Gen, ist auf Chromosom 5 lokalisiert. Man unterscheidet Normalallele (mit einer oder zwei SMN1-Kopien) und Defektallele (einfache Deletion, große Deletion oder Punktmutation). F{\"u}r die vorliegende Arbeit wurden zahlreiche in der Literatur verf{\"u}gbare Daten zur SMA Typ I-III zusammengetragen und in ihrer Abh{\"a}ngigkeit in ein genetisches Modell gebracht, um so fehlende Parameter berechnen zu k{\"o}nnen. Etwa einer von 9.693 Lebendgeborenen ist von der Erkrankung betroffen, w{\"a}hrend einer von 6.117.733 Feten aufgrund von homozygoter großer Deletion pr{\"a}natal verstirbt. Mit einer berechneten unvollst{\"a}ndigen Penetranz von etwa 0,8418 ergibt sich, dass einer von 51.572 homozygot Deletierten oder compound-Heterozygoten nicht erkrankt. Dies ergibt eine Genfrequenz von etwa 1:90 und eine Heterozygotenwahrscheinlichkeit von 1:46. Die einzelnen Allelfrequenzen konnten wie folgt berechnet werden: einfache Deletion a (0-SMN1-Kopien): ≈ 0,0104; Normalallel b (1-SMN1-Kopie): ≈ 0,9527; Normalallel c (2-SMN1-Kopien): ≈ 0,0362; Punktmutation d (1-SMN1-Kopie): ≈ 0,0003; große Deletion g (0-SMN1-Kopien): ≈ 0,0004. Die Hardy-Weinberg-Regel ist eine wichtige Grundlage, um A-priori-Wahrscheinlichkeiten zu bestimmen. Es wird demonstriert, wie sich unter Ber{\"u}cksichtigung gesunder Angeh{\"o}rige, den Ergebnissen molekularer Tests sowie des genetischen Modells mit Hilfe des Bayesschen Rechnetableaus genauere Risikoberechnungen als bisher durchf{\"u}hren lassen.}, subject = {Spinale Muskelatrophie}, language = {de} } @phdthesis{Zimmermann2012, author = {Zimmermann, Melanie Andrea}, title = {Charakterisierung und Expressionsanalysen von H{\"a}mophilie-A-Mutationen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85747}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Bei einem kleinen Prozentsatz (2-3 \%) aller molekulargenetisch untersuchten H{\"a}-mophilie-A-F{\"a}lle konnte bislang keine kausale Mutation innerhalb der F8-Gen-Region aufgedeckt werden. Die molekularen Ursachen der H{\"a}mophilie dieser Patienten sollten im ersten Teil der vorliegenden Doktorarbeit mittels zus{\"a}tzlicher Methoden aufgekl{\"a}rt werden. Bei zwei Patienten mit milder H{\"a}mophilie A konnte je ein Basenaustausch im Promotorbereich des F8-Gens identifiziert werden. Um die Kausalit{\"a}t dieser Austausche zu {\"u}berpr{\"u}fen, wurden f{\"u}r diese und zwei weitere bereits publizierte Promotor-Mutationen Luciferase-Assays durchgef{\"u}hrt. Diese Ergebnisse machten deutlich, dass die nachgewiesenen Promotor-Mutationen die Aktivit{\"a}t des Promotors deutlich herabsetzen und daher als urs{\"a}chlich einzustufen sind. Weiterhin wurden die {\"u}brigen Patienten auf epigenetische Ver{\"a}nderungen in f{\"u}nf CpG-Inseln im 5'UTR und Intron 1 des F8-Gens untersucht. Hierbei konnten bei drei Patienten auff{\"a}llige Methylierungsmuster nachgewiesen werden, wobei diese auf ein Klinefelter-Syndrom und genomische Ver{\"a}nderungen im Intron 1 zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sind, nicht jedoch auf einen aberranten Methylierungsstatus, der die FVIII-Expression beeinflussen k{\"o}nnte. Mit Hilfe von mRNA-Untersuchungen konnten bei vier Patienten mit mutmaßlichen F8-Spleißmutationen aberrante F8-Transkripte nachgewiesen werden und somit die Kausalit{\"a}t der Mutationen gekl{\"a}rt werden. Des Weiteren wurden aus der Literatur alle bisher als kausal identifizierten stillen Mutationen und Spleißmutationen zusammengestellt, um mit diesen Ergebnissen die Spleißvorhersage-Software Alamut zu validieren. Die große Mehrzahl (78 \%) der Spleißvorhersagen stimmte mit den Resultaten der mRNA-Untersuchungen (zumindest im Trend) {\"u}berein, w{\"a}hrend es bei 22 \% der Vorhersagen und mRNA-Analysen zu unterschiedlichen Resultaten kam. Innerhalb einer vorangegangenen Diplomarbeit konnten zehn Duplikationsbruch-punkte im F8-Gen von nicht verwandten H{\"a}mophilie-A-Patienten aufgekl{\"a}rt werden. Diese wurden nun mit verschiedenen in-silico-Programmen analysiert, um die Sequenzumgebung der Bruchpunkt genauer zu beschreiben. Die Untersuchung ergab, dass verschiedene Mechanismen zur Entstehung von Duplikationen f{\"u}hren k{\"o}nnen und vermutlich mehrere Sequenzmotive in direkter N{\"a}he der Bruchpunkte hierzu beitragen. Im Rahmen der molekulargenetischen H{\"a}mophilie-A-Diagnostik zum Nachweis von Intron-1- bzw. Intron-22-Inversionen sind einige Patienten mit schwerer H{\"a}mophilie A aufgefallen, welche ungew{\"o}hnliche Bandenmuster in den analytischen PCRs bzw. Southern-Blots aufwiesen. Mittels MLPA-Analysen wurden bei diesen Patienten Deletionen oder Duplikationen (CNVs) aufgedeckt, die meist allein die auff{\"a}lligen Bandenmuster nicht erkl{\"a}ren konnten. Weitere Long-Range-PCR-Untersuchungen belegten dagegen, dass f{\"u}nf der untersuchten F{\"a}lle auf ein kombiniertes Inversions- und Duplikations- bzw. Deletionsereignis zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sind. Als zweiter Teil der Arbeit wurden Transkriptions- und Translationsuntersuchungen von Nonsense-Mutationen des F8-Gens in einem zellul{\"a}ren Expressionssystem durchgef{\"u}hrt. Es konnte nachgewiesen werden, dass trotz Nonsense-Mutation eine komplette F8-Tran¬skrip¬tion stattfindet. Antigenanalysen konnten die Expression von trunkierten Proteinen nachweisen, wenn die Nonsense-Mutationen in der leichten Kette, d.h. den distalen Dom{\"a}nen A3, C1 oder C2, lag. Bei Nonsense-Mutationen in der schweren Kette (den proximalen Dom{\"a}nen A1, A2 oder B) war keine Proteinexpression nachweisbar. Diese Daten konnte durch intrazellul{\"a}re Immunlokalisation der trunkierten Proteine best{\"a}tigt werden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die B-Dom{\"a}ne eine wichtige Rolle bei der Proteinprozessierung spielt, vermutlich indem sie die Bindung von Chaperonen erm{\"o}glicht und das FVIII-Protein vor Degradation sch{\"u}tzt.}, subject = {H{\"a}mophilie}, language = {de} } @phdthesis{Schuster2012, author = {Schuster, Beatrice}, title = {Genotyping Fanconi Anemia : From Known to Novel Genes -From Classical Genetic Approaches to Next Generation Sequencing}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85515}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Fanconi anemia (FA) is an autosomal recessive or X-chromosomal inherited disorder, which is not only phenotypically but also genotypically very heterogeneous. While its hallmark feature is progressive bone marrow failure, many yet not all patients suffer additionally from typical congenital malformations like radial ray defects and growth retardation. In young adulthood the cumulative risk for developing hematological or other malignancies is compared to the general population several hundred-fold increased. The underlying molecular defect is the deficiency of DNA interstrand crosslink (ICL) repair. ICLs are deleterious lesions, which interfere with crucial cellular processes like transcription and replication and thereby can lead to malignant transformation, premature senescence or cell death. To overcome this threat evolution developed a highly complex network of interacting DNA repair pathways, which is conserved completely only in vertebrates. The so called FA/BRCA DNA damage response pathway is able to recognize ICLs on stalled replication forks and promotes their repair through homologous recombination (HR). Today we know 15 FA genes (FANCA, -B, -C, -D1, -D2, -E, -F, -G, -I, -J, -L, -M, -N, -O and -P) whose products are involved in this pathway. Although more than 80\% of FA patients carry biallelic mutations in either FANCA, FANCC or FANCG, there are still some who cannot be assigned to any of the known complementation groups. This work aimed to indentify the di¬sease causing mutations in a cohort of those unassigned patients. Initial screens of the candidate genes FAN1, MHF1 and MHF2 did not reveal any pathogenic alterations. Moreover, FAN1 could be excluded as FA candidate gene because patients carrying a homozygous microdeletion including the FAN1 locus did not show a phenotype comparable to FA patients. In the case of MHF1 and MHF2 the reason for the negative screening result is not clear. Mutation carriers might be rare or, regarding the diverse and also FA pathway independent protein functions, phenotypically not comparable to FA patients. Nevertheless, this study contri¬buted to the identification and characterization of the most recent members of the FA pathway - RAD51C (FANCO), SLX4 (FANCP) and XPF (FANCQ). FANCO is one of the RAD51 paralogs and is involved in crucial steps of HR. But since the only reported FA-O patient has so far not developed any hematological anomalies, FANCO is tentatively designated as gene underlying an FA-like disorder. In contrast, patients carrying biallelic mutations in FANCP do not only show hematological anomalies, but as well congenital malformations typical for FA. The distinct role of FANCP in the FA pathway could not be determined, but it is most likely the coordination of structure-specific nucleases during ICL excision. One of these nucleases is the heterodimer XPF/ERCC1. XPF is probably disease causing in the complementation group FA-Q and is the first FA gene, which was identified by Next Generation Sequencing (NGS). Extraordinarily is that mutations in this gene had previously been reported to cause two other disorders, xeroderma pigmentosum and segmental progeria. Despite some overlaps, it was shown that the divergent phenotypes could clearly be distinguished and are caused by distinct functional defects of XPF. Additionally, this work aimed to improve and accelerate the genotyping process of FA patients in general. Therefore, classical approaches should be complemented or fully replaced by approa¬ches using NGS. Massively parallel sequencing of the whole exome proved to be most appro¬priate and the establishment of an FA-specific analysis pipeline facilitated improved molecular diagnostics by combining complementation group assignment and mutation analysis in one step. Consequently two NGS studies revealed the pathogenic defect in several previously unassigned FA patients and thereby added another patient to one of the most recent subtypes, FA-P. In summary, this work contributed not only to further completion of the FA/BRCA DNA repair network by adding three novel genes, it also showed that classical molecular approaches for re¬search as well as for diagnostics could be replaced by NGS.}, subject = {Fanconi An{\"a}mie}, language = {en} } @article{BahenaDaftarianMaroofianetal.2022, author = {Bahena, Paulina and Daftarian, Narsis and Maroofian, Reza and Linares, Paola and Villalobos, Daniel and Mirrahimi, Mehraban and Rad, Aboulfazl and Doll, Julia and Hofrichter, Michaela A. H. and Koparir, Asuman and R{\"o}der, Tabea and Han, Seungbin and Sabbaghi, Hamideh and Ahmadieh, Hamid and Behboudi, Hassan and Villanueva-Mendoza, Cristina and Cort{\´e}s-Gonzalez, Vianney and Zamora-Ortiz, Rocio and Kohl, Susanne and Kuehlewein, Laura and Darvish, Hossein and Alehabib, Elham and La Arenas-Sordo, Maria de Luz and Suri, Fatemeh and Vona, Barbara and Haaf, Thomas}, title = {Unraveling the genetic complexities of combined retinal dystrophy and hearing impairment}, series = {Human Genetics}, volume = {141}, journal = {Human Genetics}, number = {3-4}, issn = {1432-1203}, doi = {10.1007/s00439-021-02303-1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-267750}, pages = {785-803}, year = {2022}, abstract = {Usher syndrome, the most prevalent cause of combined hereditary vision and hearing impairment, is clinically and genetically heterogeneous. Moreover, several conditions with phenotypes overlapping Usher syndrome have been described. This makes the molecular diagnosis of hereditary deaf-blindness challenging. Here, we performed exome sequencing and analysis on 7 Mexican and 52 Iranian probands with combined retinal degeneration and hearing impairment (without intellectual disability). Clinical assessment involved ophthalmological examination and hearing loss questionnaire. Usher syndrome, most frequently due to biallelic variants in MYO7A (USH1B in 16 probands), USH2A (17 probands), and ADGRV1 (USH2C in 7 probands), was diagnosed in 44 of 59 (75\%) unrelated probands. Almost half of the identified variants were novel. Nine of 59 (15\%) probands displayed other genetic entities with dual sensory impairment, including Alstr{\"o}m syndrome (3 patients), cone-rod dystrophy and hearing loss 1 (2 probands), and Heimler syndrome (1 patient). Unexpected findings included one proband each with Scheie syndrome, coenzyme Q10 deficiency, and pseudoxanthoma elasticum. In four probands, including three Usher cases, dual sensory impairment was either modified/aggravated or caused by variants in distinct genes associated with retinal degeneration and/or hearing loss. The overall diagnostic yield of whole exome analysis in our deaf-blind cohort was 92\%. Two (3\%) probands were partially solved and only 3 (5\%) remained without any molecular diagnosis. In many cases, the molecular diagnosis is important to guide genetic counseling, to support prognostic outcomes and decisions with currently available and evolving treatment modalities.}, language = {en} } @phdthesis{Riekert2022, author = {Riekert, Elisa}, title = {Der Einfluss von Tnap auf die Zahnentwicklung im Zebrafisch (Danio rerio)}, doi = {10.25972/OPUS-28740}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-287406}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Aufgrund mangelnder Aktivit{\"a}t der Gewebe-unspezifischen Phosphatase (tissue-nonspecific alkaline phosphatase, TNAP) kommt es zum Krankheitsbild der Hypophosphatasie (HPP). Neben skelettalen und neuronalen Symptomen leiden Patienten mit HPP h{\"a}ufig an einem vorzeitigen Verlust der Milchz{\"a}hne und weiteren dentalen Manifestationen, wie Zahnhartsubstanzdefekten, Eruptionsst{\"o}rungen, erweiterte Pulpenkammern oder einer verringerten alveol{\"a}ren Knochenh{\"o}he. Ziel der Arbeit war es, den Einfluss der TNAP auf die Zahnentwicklung von Zebrafischlarven zu untersuchen, um ein neues in-vivo Modell f{\"u}r die dentalen Auswirkungen bei Hypophosphatasie etablieren zu k{\"o}nnen. Um die sehr kleinen Z{\"a}hne der Zebrafischlarven auch in fr{\"u}hen Entwicklungsstadien darzustellen, wurden mittels verschiedener histologischer F{\"a}rbungen die Zahnstrukturen angef{\"a}rbt und die Larven danach in JB4®, einen polymeren Kunststoff, eingebettet. Im Anschluss wurden histologische Schnitte angefertigt und am Fluoreszenzmikroskop ausgewertet. Einerseits konnte durch In-situ-Hybridisierung die Expression verschiedener Gene, wie z.B. alpl (welches f{\"u}r die Tnap im Zebrafisch kodiert), im Bereich von dentalen Strukturen in verschiedenen Entwicklungsstadien nachgewiesen werden. Außerdem zeigte die Analyse der dentalen Strukturen nach Inhibition der Tnap mittels Levamisol bei f{\"u}nf Tage alten Zebrafischlarven eine Ver{\"a}nderung von Form, Gr{\"o}ße und Struktur der ersten Z{\"a}hne. Die TNAP-Inhibition f{\"u}hrte auch zur quantitativ nachweisbaren Steigerung des Fluoreszenzsignals von ß-Catenin, welches eine zentrale Funktion im Wnt/ß-Catenin-Signalweg besitzt und essenziell in verschiedenen zellul{\"a}ren Prozessen w{\"a}hrend der Embryogenese ist. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse der Arbeit, dass der Zebrafisch großes Potenzial als in-vivo Modell f{\"u}r die dentalen Symptome bei HPP bietet. Außerdem er{\"o}ffnen sich neue interessante Fragen in Bezug auf den Einfluss von ß-Catenin bei den fr{\"u}hen pathophysiologischen Prozessen der Erkrankung.}, subject = {Zebrab{\"a}rbling}, language = {de} } @article{LorenzMusacchioKunstmannetal.2022, author = {Lorenz, Delia and Musacchio, Thomas and Kunstmann, Erdmute and Grauer, Eva and Pluta, Natalie and Stock, Annika and Speer, Christian P. and Hebestreit, Helge}, title = {A case report of Sanfilippo syndrome - the long way to diagnosis}, series = {BMC Neurology}, volume = {22}, journal = {BMC Neurology}, number = {1}, doi = {10.1186/s12883-022-02611-7}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-300465}, year = {2022}, abstract = {Background Mucopolysaccharidosis type III (Sanfilippo syndrome) is a lysosomal storage disorder, caused by a deficiency in the heparan-N-sulfatase enzyme involved in the catabolism of the glycosaminoglycan heparan sulfate. It is characterized by early nonspecific neuropsychiatric symptoms, followed by progressive neurocognitive impairment in combination with only mild somatic features. In this patient group with a broad clinical spectrum a significant genotype-phenotype correlation with some mutations leading to a slower progressive, attenuated course has been demonstrated. Case presentation Our patient had complications in the neonatal period and was diagnosed with Mucopolysaccharidosis IIIa only at the age of 28 years. He was compound heterozygous for the variants p.R245H and p.S298P, the latter having been shown to lead to a significantly milder phenotype. Conclusions The diagnostic delay is even more prolonged in this patient population with comorbidities and a slowly progressive course of the disease.}, language = {en} } @article{DollKolbSchnappetal.2020, author = {Doll, Julia and Kolb, Susanne and Schnapp, Linda and Rad, Aboulfazl and R{\"u}schendorf, Franz and Khan, Imran and Adli, Abolfazl and Hasanzadeh, Atefeh and Liedtke, Daniel and Knaup, Sabine and Hofrichter, Michaela AH and M{\"u}ller, Tobias and Dittrich, Marcus and Kong, Il-Keun and Kim, Hyung-Goo and Haaf, Thomas and Vona, Barbara}, title = {Novel loss-of-function variants in CDC14A are associated with recessive sensorineural hearing loss in Iranian and Pakistani patients}, series = {International Journal of Molecular Sciences}, volume = {21}, journal = {International Journal of Molecular Sciences}, number = {1}, issn = {1422-0067}, doi = {10.3390/ijms21010311}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-285142}, year = {2020}, abstract = {CDC14A encodes the Cell Division Cycle 14A protein and has been associated with autosomal recessive non-syndromic hearing loss (DFNB32), as well as hearing impairment and infertile male syndrome (HIIMS) since 2016. To date, only nine variants have been associated in patients whose initial symptoms included moderate-to-profound hearing impairment. Exome analysis of Iranian and Pakistani probands who both showed bilateral, sensorineural hearing loss revealed a novel splice site variant (c.1421+2T>C, p.?) that disrupts the splice donor site and a novel frameshift variant (c.1041dup, p.Ser348Glnfs*2) in the gene CDC14A, respectively. To evaluate the pathogenicity of both loss-of-function variants, we analyzed the effects of both variants on the RNA-level. The splice variant was characterized using a minigene assay. Altered expression levels due to the c.1041dup variant were assessed using RT-qPCR. In summary, cDNA analysis confirmed that the c.1421+2T>C variant activates a cryptic splice site, resulting in a truncated transcript (c.1414_1421del, p.Val472Leufs*20) and the c.1041dup variant results in a defective transcript that is likely degraded by nonsense-mediated mRNA decay. The present study functionally characterizes two variants and provides further confirmatory evidence that CDC14A is associated with a rare form of hereditary hearing loss.}, language = {en} } @article{RolfesBordeMoellenhoffetal.2022, author = {Rolfes, Muriel and Borde, Julika and M{\"o}llenhoff, Kathrin and Kayali, Mohamad and Ernst, Corinna and Gehrig, Andrea and Sutter, Christian and Ramser, Juliane and Niederacher, Dieter and Horv{\´a}th, Judit and Arnold, Norbert and Meindl, Alfons and Auber, Bernd and Rump, Andreas and Wang-Gohrke, Shan and Ritter, Julia and Hentschel, Julia and Thiele, Holger and Altm{\"u}ller, Janine and N{\"u}rnberg, Peter and Rhiem, Kerstin and Engel, Christoph and Wappenschmidt, Barbara and Schmutzler, Rita K. and Hahnen, Eric and Hauke, Jan}, title = {Prevalence of cancer predisposition germline variants in male breast cancer patients: results of the German Consortium for Hereditary Breast and Ovarian Cancer}, series = {Cancers}, volume = {14}, journal = {Cancers}, number = {13}, issn = {2072-6694}, doi = {10.3390/cancers14133292}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-281758}, year = {2022}, abstract = {Male breast cancer (mBC) is associated with a high prevalence of pathogenic variants (PVs) in the BRCA2 gene; however, data regarding other BC predisposition genes are limited. In this retrospective multicenter study, we investigated the prevalence of PVs in BRCA1/2 and 23 non-BRCA1/2 genes using a sample of 614 patients with mBC, recruited through the centers of the German Consortium for Hereditary Breast and Ovarian Cancer. A high proportion of patients with mBC carried PVs in BRCA2 (23.0\%, 142/614) and BRCA1 (4.6\%, 28/614). The prevalence of BRCA1/2 PVs was 11.0\% in patients with mBC without a family history of breast and/or ovarian cancer. Patients with BRCA1/2 PVs did not show an earlier disease onset than those without. The predominant clinical presentation of tumor phenotypes was estrogen receptor (ER)-positive, progesterone receptor (PR)-positive, and HER2-negative (77.7\%); further, 10.2\% of the tumors were triple-positive, and 1.2\% were triple-negative. No association was found between ER/PR/HER2 status and BRCA1/2 PV occurrence. Comparing the prevalence of protein-truncating variants (PTVs) between patients with mBC and control data (ExAC, n = 27,173) revealed significant associations of PTVs in both BRCA1 and BRCA2 with mBC (BRCA1: OR = 17.04, 95\% CI = 10.54-26.82, p < 10\(^{-5}\); BRCA2: OR = 77.71, 95\% CI = 58.71-102.33, p < 10\(^{-5}\)). A case-control investigation of 23 non-BRCA1/2 genes in 340 BRCA1/2-negative patients and ExAC controls revealed significant associations of PTVs in CHEK2, PALB2, and ATM with mBC (CHEK2: OR = 3.78, 95\% CI = 1.59-7.71, p = 0.002; PALB2: OR = 14.77, 95\% CI = 5.02-36.02, p < 10\(^{-5}\); ATM: OR = 3.36, 95\% CI = 0.89-8.96, p = 0.04). Overall, our findings support the benefit of multi-gene panel testing in patients with mBC irrespective of their family history, age at disease onset, and tumor phenotype.}, language = {en} } @article{BleinBardelDanjeanetal.2015, author = {Blein, Sophie and Bardel, Claire and Danjean, Vincent and McGuffog, Lesley and Healay, Sue and Barrowdale, Daniel and Lee, Andrew and Dennis, Joe and Kuchenbaecker, Karoline B. and Soucy, Penny and Terry, Mary Beth and Chung, Wendy K. and Goldgar, David E. and Buys, Saundra S. and Janavicius, Ramunas and Tihomirova, Laima and Tung, Nadine and Dorfling, Cecilia M. and van Rensburg, Elizabeth J. and Neuhausen, Susan L. and Ding, Yuan Chun and Gerdes, Anne-Marie and Ejlertsen, Bent and Nielsen, Finn C. and Hansen, Thomas V. O. and Osorio, Ana and Benitez, Javier and Andreas Conejero, Raquel and Segota, Ena and Weitzel, Jeffrey N. and Thelander, Margo and Peterlongo, Paolo and Radice, Paolo and Pensotti, Valeria and Dolcetti, Riccardo and Bonanni, Bernardo and Peissel, Bernard and Zaffaroni, Daniela and Scuvera, Giulietta and Manoukian, Siranoush and Varesco, Liliana and Capone, Gabriele L. and Papi, Laura and Ottini, Laura and Yannoukakos, Drakoulis and Konstantopoulou, Irene and Garber, Judy and Hamann, Ute and Donaldson, Alan and Brady, Angela and Brewer, Carole and Foo, Claire and Evans, D. Gareth and Frost, Debra and Eccles, Diana and Douglas, Fiona and Cook, Jackie and Adlard, Julian and Barwell, Julian and Walker, Lisa and Izatt, Louise and Side, Lucy E. and Kennedy, M. John and Tischkowitz, Marc and Rogers, Mark T. and Porteous, Mary E. and Morrison, Patrick J. and Platte, Radka and Eeles, Ros and Davidson, Rosemarie and Hodgson, Shirley and Cole, Trevor and Godwin, Andrew K and Isaacs, Claudine and Claes, Kathleen and De Leeneer, Kim and Meindl, Alfons and Gehrig, Andrea and Wappenschmidt, Barbara and Sutter, Christian and Engel, Christoph and Niederacher, Dieter and Steinemann, Doris and Plendl, Hansjoerg and Kast, Karin and Rhiem, Kerstin and Ditsch, Nina and Arnold, Norbert and Varon-Mateeva, Raymonda and Schmutzler, Rita K. and Preisler-Adams, Sabine and Markov, Nadja Bogdanova and Wang-Gohrke, Shan and de Pauw, Antoine and Lefol, Cedrick and Lasset, Christine and Leroux, Dominique and Rouleau, Etienne and Damiola, Francesca and Dreyfus, Helene and Barjhoux, Laure and Golmard, Lisa and Uhrhammer, Nancy and Bonadona, Valerie and Sornin, Valerie and Bignon, Yves-Jean and Carter, Jonathan and Van Le, Linda and Piedmonte, Marion and DiSilvestro, Paul A. and de la Hoya, Miguel and Caldes, Trinidad and Nevanlinna, Heli and Aittom{\"a}ki, Kristiina and Jager, Agnes and van den Ouweland, Ans M. W. and Kets, Carolien M. and Aalfs, Cora M. and van Leeuwen, Flora E. and Hogervorst, Frans B. L. and Meijers-Heijboer, Hanne E. J. and Oosterwijk, Jan C. and van Roozendaal, Kees E. P. and Rookus, Matti A. and Devilee, Peter and van der Luijt, Rob B. and Olah, Edith and Diez, Orland and Teule, Alex and Lazaro, Conxi and Blanco, Ignacio and Del Valle, Jesus and Jakubowska, Anna and Sukiennicki, Grzegorz and Gronwald, Jacek and Spurdle, Amanda B. and Foulkes, William and Olswold, Curtis and Lindor, Noralene M. and Pankratz, Vernon S. and Szabo, Csilla I. and Lincoln, Anne and Jacobs, Lauren and Corines, Marina and Robson, Mark and Vijai, Joseph and Berger, Andreas and Fink-Retter, Anneliese and Singer, Christian F. and Rappaport, Christine and Geschwantler Kaulich, Daphne and Pfeiler, Georg and Tea, Muy-Kheng and Greene, Mark H. and Mai, Phuong L. and Rennert, Gad and Imyanitov, Evgeny N. and Mulligan, Anna Marie and Glendon, Gord and Andrulis, Irene L. and Tchatchou, Andrine and Toland, Amanda Ewart and Pedersen, Inge Sokilde and Thomassen, Mads and Kruse, Torben A. and Jensen, Uffe Birk and Caligo, Maria A. and Friedman, Eitan and Zidan, Jamal and Laitman, Yael and Lindblom, Annika and Melin, Beatrice and Arver, Brita and Loman, Niklas and Rosenquist, Richard and Olopade, Olufunmilayo I. and Nussbaum, Robert L. and Ramus, Susan J. and Nathanson, Katherine L. and Domchek, Susan M. and Rebbeck, Timothy R. and Arun, Banu K. and Mitchell, Gillian and Karlan, Bethy Y. and Lester, Jenny and Orsulic, Sandra and Stoppa-Lyonnet, Dominique and Thomas, Gilles and Simard, Jacques and Couch, Fergus J. and Offit, Kenenth and Easton, Douglas F. and Chenevix-Trench, Georgia and Antoniou, Antonis C. and Mazoyer, Sylvie and Phelan, Catherine M. and Sinilnikova, Olga M. and Cox, David G.}, title = {An original phylogenetic approach identified mitochondrial haplogroup T1a1 as inversely associated with breast cancer risk in BRCA2 mutation carriers}, series = {Breast Cancer Research}, volume = {17}, journal = {Breast Cancer Research}, number = {61}, doi = {10.1186/s13058-015-0567-2}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-145458}, year = {2015}, abstract = {Introduction: Individuals carrying pathogenic mutations in the BRCA1 and BRCA2 genes have a high lifetime risk of breast cancer. BRCA1 and BRCA2 are involved in DNA double-strand break repair, DNA alterations that can be caused by exposure to reactive oxygen species, a main source of which are mitochondria. Mitochondrial genome variations affect electron transport chain efficiency and reactive oxygen species production. Individuals with different mitochondrial haplogroups differ in their metabolism and sensitivity to oxidative stress. Variability in mitochondrial genetic background can alter reactive oxygen species production, leading to cancer risk. In the present study, we tested the hypothesis that mitochondrial haplogroups modify breast cancer risk in BRCA1/2 mutation carriers. Methods: We genotyped 22,214 (11,421 affected, 10,793 unaffected) mutation carriers belonging to the Consortium of Investigators of Modifiers of BRCA1/2 for 129 mitochondrial polymorphisms using the iCOGS array. Haplogroup inference and association detection were performed using a phylogenetic approach. ALTree was applied to explore the reference mitochondrial evolutionary tree and detect subclades enriched in affected or unaffected individuals. Results: We discovered that subclade T1a1 was depleted in affected BRCA2 mutation carriers compared with the rest of clade T (hazard ratio (HR) = 0.55; 95\% confidence interval (CI), 0.34 to 0.88; P = 0.01). Compared with the most frequent haplogroup in the general population (that is, H and T clades), the T1a1 haplogroup has a HR of 0.62 (95\% CI, 0.40 to 0.95; P = 0.03). We also identified three potential susceptibility loci, including G13708A/rs28359178, which has demonstrated an inverse association with familial breast cancer risk. Conclusions: This study illustrates how original approaches such as the phylogeny-based method we used can empower classical molecular epidemiological studies aimed at identifying association or risk modification effects.}, language = {en} } @article{RemmeleLutherBalkenholetal.2015, author = {Remmele, Christian W. and Luther, Christian H. and Balkenhol, Johannes and Dandekar, Thomas and M{\"u}ller, Tobias and Dittrich, Marcus T.}, title = {Integrated inference and evaluation of host-fungi interaction networks}, series = {Frontiers in Microbiology}, volume = {6}, journal = {Frontiers in Microbiology}, number = {764}, doi = {10.3389/fmicb.2015.00764}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-148278}, year = {2015}, abstract = {Fungal microorganisms frequently lead to life-threatening infections. Within this group of pathogens, the commensal Candida albicans and the filamentous fungus Aspergillus fumigatus are by far the most important causes of invasive mycoses in Europe. A key capability for host invasion and immune response evasion are specific molecular interactions between the fungal pathogen and its human host. Experimentally validated knowledge about these crucial interactions is rare in literature and even specialized host pathogen databases mainly focus on bacterial and viral interactions whereas information on fungi is still sparse. To establish large-scale host fungi interaction networks on a systems biology scale, we develop an extended inference approach based on protein orthology and data on gene functions. Using human and yeast intraspecies networks as template, we derive a large network of pathogen host interactions (PHI). Rigorous filtering and refinement steps based on cellular localization and pathogenicity information of predicted interactors yield a primary scaffold of fungi human and fungi mouse interaction networks. Specific enrichment of known pathogenicity-relevant genes indicates the biological relevance of the predicted PHI. A detailed inspection of functionally relevant subnetworks reveals novel host fungal interaction candidates such as the Candida virulence factor PLB1 and the anti-fungal host protein APP. Our results demonstrate the applicability of interolog-based prediction methods for host fungi interactions and underline the importance of filtering and refinement steps to attain biologically more relevant interactions. This integrated network framework can serve as a basis for future analyses of high-throughput host fungi transcriptome and proteome data.}, language = {en} } @article{SilvestriBarrowdaleMulliganetal.2016, author = {Silvestri, Valentina and Barrowdale, Daniel and Mulligan, Anna Marie and Neuhausen, Susan L. and Fox, Stephen and Karlan, Beth Y. and Mitchell, Gillian and James, Paul and Thull, Darcy L. and Zorn, Kristin K. and Carter, Natalie J. and Nathanson, Katherine L. and Domchek, Susan M. and Rebbeck, Timothy R. and Ramus, Susan J. and Nussbaum, Robert L. and Olopade, Olufunmilayo I. and Rantala, Johanna and Yoon, Sook-Yee and Caligo, Maria A. and Spugnesi, Laura and Bojesen, Anders and Pedersen, Inge Sokilde and Thomassen, Mads and Jensen, Uffe Birk and Toland, Amanda Ewart and Senter, Leigha and Andrulis, Irene L. and Glendon, Gord and Hulick, Peter J. and Imyanitov, Evgeny N. and Greene, Mark H. and Mai, Phuong L. and Singer, Christian F. and Rappaport-Fuerhauser, Christine and Kramer, Gero and Vijai, Joseph and Offit, Kenneth and Robson, Mark and Lincoln, Anne and Jacobs, Lauren and Machackova, Eva and Foretova, Lenka and Navratilova, Marie and Vasickova, Petra and Couch, Fergus J. and Hallberg, Emily and Ruddy, Kathryn J. and Sharma, Priyanka and Kim, Sung-Won and Teixeira, Manuel R. and Pinto, Pedro and Montagna, Marco and Matricardi, Laura and Arason, Adalgeir and Johannsson, Oskar Th and Barkardottir, Rosa B. and Jakubowska, Anna and Lubinski, Jan and Izquierdo, Angel and Pujana, Miguel Angel and Balma{\~n}a, Judith and Diez, Orland and Ivady, Gabriella and Papp, Janos and Olah, Edith and Kwong, Ava and Nevanlinna, Heli and Aittom{\"a}ki, Kristiina and Segura, Pedro Perez and Caldes, Trinidad and Van Maerken, Tom and Poppe, Bruce and Claes, Kathleen B. M. and Isaacs, Claudine and Elan, Camille and Lasset, Christine and Stoppa-Lyonnet, Dominique and Barjhoux, Laure and Belotti, Muriel and Meindl, Alfons and Gehrig, Andrea and Sutter, Christian and Engel, Christoph and Niederacher, Dieter and Steinemann, Doris and Hahnen, Eric and Kast, Karin and Arnold, Norbert and Varon-Mateeva, Raymonda and Wand, Dorothea and Godwin, Andrew K. and Evans, D. Gareth and Frost, Debra and Perkins, Jo and Adlard, Julian and Izatt, Louise and Platte, Radka and Eeles, Ros and Ellis, Steve and Hamann, Ute and Garber, Judy and Fostira, Florentia and Fountzilas, George and Pasini, Barbara and Giannini, Giuseppe and Rizzolo, Piera and Russo, Antonio and Cortesi, Laura and Papi, Laura and Varesco, Liliana and Palli, Domenico and Zanna, Ines and Savarese, Antonella and Radice, Paolo and Manoukian, Siranoush and Peissel, Bernard and Barile, Monica and Bonanni, Bernardo and Viel, Alessandra and Pensotti, Valeria and Tommasi, Stefania and Peterlongo, Paolo and Weitzel, Jeffrey N. and Osorio, Ana and Benitez, Javier and McGuffog, Lesley and Healey, Sue and Gerdes, Anne-Marie and Ejlertsen, Bent and Hansen, Thomas V. O. and Steele, Linda and Ding, Yuan Chun and Tung, Nadine and Janavicius, Ramunas and Goldgar, David E. and Buys, Saundra S. and Daly, Mary B. and Bane, Anita and Terry, Mary Beth and John, Esther M. and Southey, Melissa and Easton, Douglas F. and Chenevix-Trench, Georgia and Antoniou, Antonis C. and Ottini, Laura}, title = {Male breast cancer in BRCA1 and BRCA2 mutation carriers: pathology data from the Consortium of Investigators of Modifiers of BRCA1/2}, series = {Breast Cancer Research}, volume = {18}, journal = {Breast Cancer Research}, number = {15}, doi = {10.1186/s13058-016-0671-y}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-164769}, year = {2016}, abstract = {Background BRCA1 and, more commonly, BRCA2 mutations are associated with increased risk of male breast cancer (MBC). However, only a paucity of data exists on the pathology of breast cancers (BCs) in men with BRCA1/2 mutations. Using the largest available dataset, we determined whether MBCs arising in BRCA1/2 mutation carriers display specific pathologic features and whether these features differ from those of BRCA1/2 female BCs (FBCs). Methods We characterised the pathologic features of 419 BRCA1/2 MBCs and, using logistic regression analysis, contrasted those with data from 9675 BRCA1/2 FBCs and with population-based data from 6351 MBCs in the Surveillance, Epidemiology, and End Results (SEER) database. Results Among BRCA2 MBCs, grade significantly decreased with increasing age at diagnosis (P = 0.005). Compared with BRCA2 FBCs, BRCA2 MBCs were of significantly higher stage (P for trend = 2 × 10-5) and higher grade (P for trend = 0.005) and were more likely to be oestrogen receptor-positive [odds ratio (OR) 10.59; 95 \% confidence interval (CI) 5.15-21.80] and progesterone receptor-positive (OR 5.04; 95 \% CI 3.17-8.04). With the exception of grade, similar patterns of associations emerged when we compared BRCA1 MBCs and FBCs. BRCA2 MBCs also presented with higher grade than MBCs from the SEER database (P for trend = 4 × 10-12). Conclusions On the basis of the largest series analysed to date, our results show that BRCA1/2 MBCs display distinct pathologic characteristics compared with BRCA1/2 FBCs, and we identified a specific BRCA2-associated MBC phenotype characterised by a variable suggesting greater biological aggressiveness (i.e., high histologic grade). These findings could lead to the development of gender-specific risk prediction models and guide clinical strategies appropriate for MBC management.}, language = {en} } @phdthesis{Kiene2022, author = {Kiene, Carmen}, title = {Immunozytogenetische Analysen an Interphase-Zellen und Meiose-Stadien der Maus}, doi = {10.25972/OPUS-27910}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-279109}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurden mittels 5-Methylcytosin Immunof{\"a}rbung zytogenetische Analysen an Metaphasechromosomen aus der Mitose, an Interphase-Zellen verschiedener Organe und an Meiose-Stadien der Maus (Mus musculus) zur Detektion hypermethylierter DNA durchgef{\"u}hrt. Zus{\"a}tzlich erfolgte eine C-B{\"a}nderung an Metaphasechromosomen und Meiose-Stadien zum Nachweis von konstitutivem Heterochromatin.}, subject = {Cytogenetik}, language = {de} } @article{ZaumNandaKressetal.2022, author = {Zaum, Ann-Kathrin and Nanda, Indrajit and Kress, Wolfram and Rost, Simone}, title = {Detection of pericentric inversion with breakpoint in DMD by whole genome sequencing}, series = {Molecular Genetics \& Genomic Medicine}, volume = {10}, journal = {Molecular Genetics \& Genomic Medicine}, number = {10}, doi = {10.1002/mgg3.2028}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-293940}, year = {2022}, abstract = {Background Dystrophinopathies caused by variants in the DMD gene are a well-studied muscle disease. The most common type of variant in DMD are large deletions. Very rarely reported forms of variants are chromosomal translocations, inversions and deep intronic variants (DIVs) because they are not detectable by standard diagnostic techniques (sequencing of coding sequence, copy number variant detection). This might be the reason that some clinically and histologically proven dystrophinopathy cases remain unsolved. Methods We used whole genome sequencing (WGS) to screen the entire DMD gene for variants in one of two brothers suffering from typical muscular dystrophy with strongly elevated creatine kinase levels. Results Although a pathogenic DIV could not be detected, we were able to identify a pericentric inversion with breakpoints in DMD intron 44 and Xq13.3, which could be confirmed by Sanger sequencing in the index as well as in his brother and mother. As this variation affects a major part of DMD it is most likely disease causing. Conclusion Our findings elucidate that WGS is capable of detecting large structural rearrangements and might be suitable for the genetic diagnostics of dystrophinopathies in the future. In particular, inversions might be a more frequent cause for dystrophinopathies as anticipated and should be considered in genetically unsolved dystrophinopathy cases.}, language = {en} } @phdthesis{Wagenhaeuser2023, author = {Wagenh{\"a}user, Laura Maria}, title = {Die Auswirkungen der X-Inaktivierung auf den klinischen Ph{\"a}notyp bei Patientinnen mit Morbus Fabry}, doi = {10.25972/OPUS-31153}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-311530}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {M. Fabry ist eine X-chromosomal vererbte Stoffwechselerkrankung. Die Mutation im α-Galactosidase A Gen f{\"u}hrt zur reduzierten Aktivit{\"a}t des Enzyms und zur Akkumulation der Stoffwechselprodukte im gesamten K{\"o}rper. Von der daraus resultierenden Multiorganerkrankung sind sowohl M{\"a}nner, als auch Frauen betroffen. Als Grund hierf{\"u}r steht eine verschobene X-Inaktivierung zur Diskussion. In der vorliegenden Arbeit wurden 104 Frauen rekrutiert und die X-Inaktivierungsmuster in Mundschleimhautepithel, Blut und Hautfibroblasten untersucht. Es wurden umfangreiche klinische und laborchemische Untersuchungen durchgef{\"u}hrt, sodass von jeder Patientin ein klinischer Ph{\"a}notyp vorlag, der mit Hilfe eines numerischen Scores klassifiziert wurde. Es zeigte sich, dass Blut ein leicht zu asservierendes Biomaterial mit einer hohen Pr{\"a}valenz an verschobenen X-Inaktivierungsmustern darstellt. Eine signifikante Korrelation mit dem klinischen Ph{\"a}notyp konnte in keinem der drei untersuchten Gewebe nachgewiesen werden.}, subject = {Fabry-Krankheit}, language = {de} } @article{KarastanevaLanzWaweretal.2015, author = {Karastaneva, Anna and Lanz, Sofia and Wawer, Angela and Behrends, Uta and Schindler, Detlev and Dietrich, Ralf and Burdach, Stefan and Urban, Christian and Benesch, Martin and Seidel, Markus G.}, title = {Immune thrombocytopenia in two unrelated Fanconi anemia patients - a mere coincidence?}, series = {Frontiers in Pediatrics}, volume = {3}, journal = {Frontiers in Pediatrics}, number = {50}, doi = {10.3389/fped.2015.00050}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-149837}, year = {2015}, abstract = {Thrombocytopenia and pancytopenia, occurring in patients with Fanconi anemia (FA), are interpreted either as progression to bone marrow failure or as developing myelodysplasia. On the other hand, immune thrombocytopenia (ITP) represents an acquired and often self-limiting benign hematologic disorder, associated with peripheral, immune-mediated, platelet destruction requiring different management modalities than those used in congenital bone marrow failure syndromes, including FA. Here, we describe the clinical course of two independent FA patients with atypical - namely immune - thrombocytopenia. While in one patient belonging to complementation group FA-A, the ITP started at 17 months of age and showed a chronically persisting course with severe purpura, responding well to intravenous immunoglobulins (IVIG) and later also danazol, a synthetic androgen, the other patient (of complementation group FA-D2) had a self-limiting course that resolved after one administration of IVIG. No cytogenetic aberrations or bone marrow abnormalities other than FA-typical mild dysplasia were detected. Our data show that acute and chronic ITP may occur in FA patients and impose individual diagnostic and therapeutic challenges in this rare congenital bone marrow failure/tumor predisposition syndrome. The management and a potential context of immune pathogenesis with the underlying marrow disorder are discussed.}, language = {en} } @article{KoenigPechmannThieleetal.2019, author = {K{\"o}nig, Kirsten and Pechmann, Astrid and Thiele, Simone and Walter, Maggie C. and Schorling, David and Tassoni, Adrian and Lochm{\"u}ller, Hanns and M{\"u}ller-Reible, Clemens and Kirschner, Janbernd}, title = {De-duplicating patient records from three independent data sources reveals the incidence of rare neuromuscular disorders in Germany}, series = {Orphanet Journal of Rare Diseases}, volume = {14}, journal = {Orphanet Journal of Rare Diseases}, doi = {10.1186/s13023-019-1125-2}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-222807}, year = {2019}, abstract = {Background Estimation of incidence in rare diseases is often challenging due to unspecific and incomplete coding and recording systems. Patient- and health care provider-driven data collections are held with different organizations behind firewalls to protect the privacy of patients. They tend to be fragmented, incomplete and their aggregation leads to further inaccuracies, as the duplicated records cannot easily be identified. We here report about a novel approach to evaluate the incidences of Duchenne muscular dystrophy (DMD) and spinal muscular atrophy (SMA) in Germany. Methods We performed a retrospective epidemiological study collecting data from patients with dystrophinopathies (DMD and Becker muscular dystrophy) and SMA born between 1995 and 2018. We invited all neuromuscular centers, genetic institutes and the patient registries for DMD and SMA in Germany to participate in the data collection. A novel web-based application for data entry was developed converting patient identifying information into a hash code. Duplicate entries were reliably allocated to the distinct patient. Results We collected 5409 data entries in our web-based database representing 1955 distinct patients with dystrophinopathies and 1287 patients with SMA. 55.0\% of distinct patients were found in one of the 3 data sources only, while 32.0\% were found in 2, and 13.0\% in all 3 data sources. The highest number of SMA patients was reported by genetic testing laboratories, while for DMD the highest number was reported by the clinical specialist centers. After the removal of duplicate records, the highest yearly incidence for DMD was calculated as 2.57:10,000 in 2001 and the highest incidence for SMA as 1.36:10,000 in 2014. Conclusion With our novel approach (compliant with data protection regulations), we were able to identify unique patient records and estimate the incidence of DMD and SMA in Germany combining and de-duplicating data from patient registries, genetic institutes, and clinical care centers. Although we combined three different data sources, an unknown number of patients might not have been reported by any of these sources. Therefore, our results reflect the minimal incidence of these diseases.}, language = {en} } @article{SepahiFaustSturmetal.2019, author = {Sepahi, Ilnaz and Faust, Ulrike and Sturm, Marc and Bosse, Kristin and Kehrer, Martin and Heinrich, Tilman and Grundman-Hauser, Kathrin and Bauer, Peter and Ossowski, Stephan and Susak, Hana and Varon, Raymonda and Schr{\"o}ck, Evelin and Niederacher, Dieter and Auber, Bernd and Sutter, Christian and Arnold, Norbert and Hahnen, Eric and Dworniczak, Bernd and Wang-Gorke, Shan and Gehrig, Andrea and Weber, Bernhard H. F. and Engel, Christoph and Lemke, Johannes R. and Hartkopf, Andreas and Huu Phuc, Nguyen and Riess, Olaf and Schroeder, Christopher}, title = {Investigating the effects of additional truncating variants in DNA-repair genes on breast cancer risk in BRCA1-positive women}, series = {BMC Cancer}, volume = {19}, journal = {BMC Cancer}, doi = {10.1186/s12885-019-5946-0}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-237676}, year = {2019}, abstract = {Background Inherited pathogenic variants in BRCA1 and BRCA2 are the most common causes of hereditary breast and ovarian cancer (HBOC). The risk of developing breast cancer by age 80 in women carrying a BRCA1 pathogenic variant is 72\%. The lifetime risk varies between families and even within affected individuals of the same family. The cause of this variability is largely unknown, but it is hypothesized that additional genetic factors contribute to differences in age at onset (AAO). Here we investigated whether truncating and rare missense variants in genes of different DNA-repair pathways contribute to this phenomenon. Methods We used extreme phenotype sampling to recruit 133 BRCA1-positive patients with either early breast cancer onset, below 35 (early AAO cohort) or cancer-free by age 60 (controls). Next Generation Sequencing (NGS) was used to screen for variants in 311 genes involved in different DNA-repair pathways. Results Patients with an early AAO (73 women) had developed breast cancer at a median age of 27 years (interquartile range (IQR); 25.00-27.00 years). A total of 3703 variants were detected in all patients and 43 of those (1.2\%) were truncating variants. The truncating variants were found in 26 women of the early AAO group (35.6\%; 95\%-CI 24.7 - 47.7\%) compared to 16 women of controls (26.7\%; 95\%-CI 16.1 to 39.7\%). When adjusted for environmental factors and family history, the odds ratio indicated an increased breast cancer risk for those carrying an additional truncating DNA-repair variant to BRCA1 mutation (OR: 3.1; 95\%-CI 0.92 to 11.5; p-value = 0.07), although it did not reach the conventionally acceptable significance level of 0.05. Conclusions To our knowledge this is the first time that the combined effect of truncating variants in DNA-repair genes on AAO in patients with hereditary breast cancer is investigated. Our results indicate that co-occurring truncating variants might be associated with an earlier onset of breast cancer in BRCA1-positive patients. Larger cohorts are needed to confirm these results.}, language = {en} } @phdthesis{Prell2024, author = {Prell, Andreas}, title = {The effects of paternal age on DNA methylation of developmentally important genes in human and bovine sperm}, doi = {10.25972/OPUS-34786}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-347866}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {Western societies are steadily becoming older undergoing a clear trend of delayed parenthood. Children of older fathers have an undeniably higher risk for certain neurodevelopmental disorders and other medical conditions. Changes in the epigenetic landscape and especially in DNA methylation patterns are likely to account for a portion of this inherited disease susceptibility. DNA methylation changes during the ageing process are a well-known epigenetic feature. These so-called age-DMRs exist in developmentally important genes in the methylome of several mammalian species. However, there is only a minor overlap between the age-DMR datasets of different studies. We therefore replicated age-DMRs (which were obtained from a genome wide technique) by applying a different technical approach in a larger sample number. Here, this study confirmed 10 age-DMRs in the human and 4 in the bovine sperm epigenome from a preliminary candidate list based on RRBS. For this purpose, we used bisulphite Pyrosequencing in 94 human and 36 bovine sperm samples. These Pyrosequencing results confirm RRBS as an effective and reliable method to screen for age-DMRs in the vertebrate genome. To decipher whether paternal age effects are an evolutionary conserved feature of mammalian development, we compared methylation patterns between human and bovine sperm in orthologous regulatory regions. We discovered that the level of methylation and the age effect are both species-specific and speculate that these methylation marks reflect the lineage-specific development of each species to hit evolutionary requirements and adaptation processes. Different methylation levels between species in developmentally important genes also imply a differing mutational burden, representing a potential driver for point mutations and consequently deviations in the underlying DNA sequence of different species. Using the example of different haplotypes, this study showed the great effect of single base variations on the methylation of adjacent CpGs. Nonetheless, this study could not provide further evidence or a mechanism for the transfer of epigenetic marks to future generations. Therefore, further research in tissues from the progeny of old and young fathers is required to determine if the observed methylation changes are transmitted to the next generation and if they are associated with altered transcriptional activity of the respective genes. This could provide a direct link between the methylome of sperm from elderly fathers and the development potential of the next generation.}, subject = {Epigenetik}, language = {en} } @article{NandaSteinleinHaafetal.2022, author = {Nanda, Indrajit and Steinlein, Claus and Haaf, Thomas and Buhl, Eva M. and Grimm, Domink G. and Friedman, Scott L. and Meurer, Steffen K. and Schr{\"o}der, Sarah K. and Weiskirchen, Ralf}, title = {Genetic characterization of rat hepatic stellate cell line HSC-T6 for in vitro cell line authentication}, series = {Cells}, volume = {11}, journal = {Cells}, number = {11}, issn = {2073-4409}, doi = {10.3390/cells11111783}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-275178}, year = {2022}, abstract = {Immortalized hepatic stellate cells (HSCs) established from mouse, rat, and humans are valuable in vitro models for the biomedical investigation of liver biology. These cell lines are homogenous, thereby providing consistent and reproducible results. They grow more robustly than primary HSCs and provide an unlimited supply of proteins or nucleic acids for biochemical studies. Moreover, they can overcome ethical concerns associated with the use of animal and human tissue and allow for fostering of the 3R principle of replacement, reduction, and refinement proposed in 1959 by William M. S. Russell and Rex L. Burch. Nevertheless, working with continuous cell lines also has some disadvantages. In particular, there are ample examples in which genetic drift and cell misidentification has led to invalid data. Therefore, many journals and granting agencies now recommend proper cell line authentication. We herein describe the genetic characterization of the rat HSC line HSC-T6, which was introduced as a new in vitro model for the study of retinoid metabolism. The consensus chromosome markers, outlined primarily through multicolor spectral karyotyping (SKY), demonstrate that apart from the large derivative chromosome 1 (RNO1), at least two additional chromosomes (RNO4 and RNO7) are found to be in three copies in all metaphases. Additionally, we have defined a short tandem repeat (STR) profile for HSC-T6, including 31 species-specific markers. The typical features of these cells have been further determined by electron microscopy, Western blotting, and Rhodamine-Phalloidin staining. Finally, we have analyzed the transcriptome of HSC-T6 cells by mRNA sequencing (mRNA-Seq) using next generation sequencing (NGS).}, language = {en} } @article{MaierhoferFlunkertDittrichetal.2017, author = {Maierhofer, Anna and Flunkert, Julia and Dittrich, Marcus and M{\"u}ller, Tobias and Schindler, Detlev and Nanda, Indrajit and Haaf, Thomas}, title = {Analysis of global DNA methylation changes in primary human fibroblasts in the early phase following X-ray irradiation}, series = {PLoS ONE}, volume = {12}, journal = {PLoS ONE}, number = {5}, doi = {10.1371/journal.pone.0177442}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-170895}, pages = {e0177442}, year = {2017}, abstract = {Epigenetic alterations may contribute to the generation of cancer cells in a multi-step process of tumorigenesis following irradiation of normal body cells. Primary human fibroblasts with intact cell cycle checkpoints were used as a model to test whether X-ray irradiation with 2 and 4 Gray induces direct epigenetic effects (within the first cell cycle) in the exposed cells. ELISA-based fluorometric assays were consistent with slightly reduced global DNA methylation and hydroxymethylation, however the observed between-group differences were usually not significant. Similarly, bisulfite pyrosequencing of interspersed LINE-1 repeats and centromeric α-satellite DNA did not detect significant methylation differences between irradiated and non-irradiated cultures. Methylation of interspersed ALU repeats appeared to be slightly increased (one percentage point; p = 0.01) at 6 h after irradiation with 4 Gy. Single-cell analysis showed comparable variations in repeat methylation among individual cells in both irradiated and control cultures. Radiation-induced changes in global repeat methylation, if any, were much smaller than methylation variation between different fibroblast strains. Interestingly, α-satellite DNA methylation positively correlated with gestational age. Finally, 450K methylation arrays mainly targeting genes and CpG islands were used for global DNA methylation analysis. There were no detectable methylation differences in genic (promoter, 5' UTR, first exon, gene body, 3' UTR) and intergenic regions between irradiated and control fibroblast cultures. Although we cannot exclude minor effects, i.e. on individual CpG sites, collectively our data suggest that global DNA methylation remains rather stable in irradiated normal body cells in the early phase of DNA damage response.}, language = {en} } @article{RickertWagenhaeuserNordbecketal.2020, author = {Rickert, V. and Wagenh{\"a}user, L. and Nordbeck, P. and Wanner, C. and Sommer, C. and Rost, S. and {\"U}{\c{c}}eyler, N.}, title = {Stratification of Fabry mutations in clinical practice: a closer look at α-galactosidase A-3D structure}, series = {Journal of Internal Medicine}, volume = {288}, journal = {Journal of Internal Medicine}, number = {5}, doi = {10.1111/joim.13125}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-218125}, pages = {593 -- 604}, year = {2020}, abstract = {Background Fabry disease (FD) is an X-linked lysosomal storage and multi-system disorder due to mutations in the α-galactosidase A (α-GalA) gene. We investigated the impact of individual amino acid exchanges in the α-GalA 3D-structure on the clinical phenotype of FD patients. Patients and methods We enrolled 80 adult FD patients with α-GalA missense mutations and stratified them into three groups based on the amino acid exchange location in the α-GalA 3D-structure: patients with active site mutations, buried mutations and other mutations. Patient subgroups were deep phenotyped for clinical and laboratory parameters and FD-specific treatment. Results Patients with active site or buried mutations showed a severe phenotype with multi-organ involvement and early disease manifestation. Patients with other mutations had a milder phenotype with less organ impairment and later disease onset. α-GalA activity was lower in patients with active site or buried mutations than in those with other mutations (P < 0.01 in men; P < 0.05 in women) whilst lyso-Gb3 levels were higher (P < 0.01 in men; <0.05 in women). Conclusions The type of amino acid exchange location in the α-GalA 3D-structure determines disease severity and temporal course of symptom onset. Patient stratification using this parameter may become a useful tool in the management of FD patients.}, language = {en} } @article{FlemmingHankirKusanetal.2021, author = {Flemming, Sven and Hankir, Mohammed K. and Kusan, Simon and Krone, Manuel and Anger, Friedrich and Germer, Christoph-Thomas and Wiegering, Armin}, title = {Safety of elective abdominal and vascular surgery during the COVID-19 pandemic: a retrospective single-center study}, series = {European Journal of Medical Research}, volume = {26}, journal = {European Journal of Medical Research}, doi = {10.1186/s40001-021-00583-x}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-264975}, year = {2021}, abstract = {Background Patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19) who undergo surgery have impaired postoperative outcomes and increased mortality. Consequently, elective and semi-urgent operations on the increasing number of patients severely affected by COVID-19 have been indefinitely postponed.in many countries with unclear implications on disease progression and overall survival. The purpose of this study was to evaluate whether the establishment of a standardized screening program for acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is sufficient to ensure high-quality medical and surgical treatment of COVID-19 and non-COVID-19 patients while minimizing in-hospital SARS-CoV-2 transmission. Methods The screening program comprised polymerase chain reaction (PCR) testing of nasopharyngeal swabs and a standardized questionnaire about potential symptoms for SARS-CoV-2 infection. All elective and emergency patients admitted to the surgical department of a tertiary-care hospital center in Lower Franconia, Germany, between March and May 2020 were included and their characteristics were recorded. Results Out of the study population (n = 657), 509 patients (77.5\%) had at least one risk factor for a potentially severe course of COVID-19 and 164 patients (25\%) were active smokers. The average 7-day incidence in Lower Franconia was 24.0/100,000 during the observation period. Preoperative PCR testing revealed four asymptomatic positive patients out of the 657 tested patients. No postoperative SARS-CoV-2 infection or transmission could be detected. Conclusion The implementation of a standardized preoperative screening program to both COVID-19 and non-COVID-19 patients can ensure high-quality surgical care while minimizing infection risk for healthcare workers and potential in-hospital transmission.}, language = {en} } @article{JanzZinkCirnuetal.2021, author = {Janz, Anna and Zink, Miriam and Cirnu, Alexandra and Hartleb, Annika and Albrecht, Christina and Rost, Simone and Klopocki, Eva and G{\"u}nther, Katharina and Edenhofer, Frank and Erg{\"u}n, S{\"u}leyman and Gerull, Brenda}, title = {CRISPR/Cas9-edited PKP2 knock-out (JMUi001-A-2) and DSG2 knock-out (JMUi001-A-3) iPSC lines as an isogenic human model system for arrhythmogenic cardiomyopathy (ACM)}, series = {Stem Cell Research}, volume = {53}, journal = {Stem Cell Research}, doi = {10.1016/j.scr.2021.102256}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-259846}, pages = {102256}, year = {2021}, abstract = {Arrhythmogenic cardiomyopathy (ACM) is characterized by fibro-fatty replacement of the myocardium, heart failure and life-threatening ventricular arrhythmias. Causal mutations were identified in genes encoding for proteins of the desmosomes, predominantly plakophilin-2 (PKP2) and desmoglein-2 (DSG2). We generated gene-edited knock-out iPSC lines for PKP2 (JMUi001-A-2) and DSG2 (JMUi001-A-3) using the CRISPR/Cas9 system in a healthy control iPSC background (JMUi001A). Stem cell-like morphology, robust expression of pluripotency markers, embryoid body formation and normal karyotypes confirmed the generation of high quality iPSCs to provide a novel isogenic human in vitro model system mimicking ACM when differentiated into cardiomyocytes.}, language = {en} } @article{GraserLiedtkeJakob2021, author = {Graser, Stephanie and Liedtke, Daniel and Jakob, Franz}, title = {TNAP as a new player in chronic inflammatory conditions and metabolism}, series = {International Journal of Molecular Sciences}, volume = {22}, journal = {International Journal of Molecular Sciences}, number = {2}, issn = {1422-0067}, doi = {10.3390/ijms22020919}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-258888}, year = {2021}, abstract = {This review summarizes important information on the ectoenzyme tissue-nonspecific alkaline phosphatase (TNAP) and gives a brief insight into the symptoms, diagnostics, and treatment of the rare disease Hypophosphatasia (HPP), which is resulting from mutations in the TNAP encoding ALPL gene. We emphasize the role of TNAP beyond its well-known contribution to mineralization processes. Therefore, above all, the impact of the enzyme on central molecular processes in the nervous system and on inflammation is presented here.}, language = {en} } @phdthesis{Klein2001, author = {Klein, Andreas}, title = {Der altersabh{\"a}ngige Verlust der Geschlechtschromosomen beim Menschen unter Einwirkung von 5-Azadeoxycytidin}, doi = {10.25972/OPUS-32771}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-327714}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Die vorliegende Arbeit untersucht, ob mit zunehmendem Alter w{\"a}hrend der Mitose h{\"a}ufiger Geschlechtschromsomen verlorengehen. Die Beobachtungen erfolgten an Lymphozytenkulturen gesunder weiblicher und m{\"a}nnlicher Probanden aus drei verschiedenen Altersgruppen. Unter Zugabe von 5-Azadeoxycytidin, einem Nukleosidanalogon, ergab sich in den h{\"o}heren Altersgruppen ein verst{\"a}rktes Auftreten von Mikronuklei. Mikronuklei enthalten Chromosomen oder -bruchst{\"u}cke, die w{\"a}hrend der Mitose nicht in die Tochterzellkerne integriert wurden. Mittels in situ Hybridisierung konnte in den Mikronuklei der Frauen zu 5,5 Prozent ein X-Chromosom, bei den M{\"a}nnern mit 10,7 Prozent {\"u}berzuf{\"a}llig h{\"a}ufig ein Y-Chromosom nachgewiesen werden. Zwischen den einzelnen Altersstufen {\"a}nderte sich dieser Anteil nicht wesentlich. 5-Azadeoxycytidin wird als Nukleosidanalogon w{\"a}hrend der Replikation in die DNA eingebaut und verhindert die Methylierung des Tochterstrangs, da ein Kohlenstoffatom im Pyrimidinrings durch ein Stickstoffatom substituiert ist. Wahrscheinlich resultiert aus der Hyomethylierung eine falsche "Verpackung" des Gonosoms w{\"a}hrend der Mitose, dadurch erfolgt eine fehlerhafte Aufteilung des Chromosoms mit Bildung eines Mikronukleus.}, language = {de} } @article{LorenzKressZaumetal.2021, author = {Lorenz, Delia and Kress, Wolfram and Zaum, Ann-Kathrin and Speer, Christian P. and Hebestreit, Helge}, title = {Report of two siblings with spondylodysplastic Ehlers-Danlos syndrome and B4GALT7 deficiency}, series = {BMC Pediatrics}, volume = {21}, journal = {BMC Pediatrics}, doi = {10.1186/s12887-021-02767-0}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-261084}, year = {2021}, abstract = {Background The spondylodysplastic Ehlers-Danlos subtype (OMIM \#130070) is a rare connective tissue disorder characterized by a combination of connective tissue symptoms, skeletal features and short stature. It is caused by variants in genes encoding for enzymes involved in the proteoglycan biosynthesis or for a zinc transporter. Presentation of cases We report two brothers with a similar phenotype of short stature, joint hypermobility, distinct craniofacial features, developmental delay and severe hypermetropia indicative for a spondylodysplastic Ehlers-Danlos subtype. One also suffered from a recurrent pneumothorax. Gene panel analysis identified two compound heterozygous variants in the B4GALT7 gene: c.641G > A and c.723 + 4A > G. B4GALT7 encodes for galactosyltransferase I, which is required for the initiation of glycosaminoglycan side chain synthesis of proteoglycans. Conclusions This is a first full report on two cases with spondylodysplastic Ehlers-Danlos syndrome and the c.723 + 4A > G variant of B4GALT7. The recurrent pneumothoraces observed in one case expand the variable phenotype of the syndrome.}, language = {en} } @article{VonaMaroofianBellacchioetal.2018, author = {Vona, Barbara and Maroofian, Reza and Bellacchio, Emanuele and Najafi, Maryam and Thompson, Kyle and Alahmad, Ahmad and He, Langping and Ahangari, Najmeh and Rad, Abolfazl and Shahrokhzadeh, Sima and Bahena, Paulina and Mittag, Falk and Traub, Frank and Movaffagh, Jebrail and Amiri, Nafise and Doosti, Mohammad and Boostani, Reza and Shirzadeh, Ebrahim and Haaf, Thomas and Diodato, Daria and Schmidts, Miriam and Taylor, Robert W. and Karimiani, Ehsan Ghayoor}, title = {Expanding the clinical phenotype of IARS2-related mitochondrial disease}, series = {BMC Medical Genetics}, volume = {19}, journal = {BMC Medical Genetics}, number = {196}, doi = {10.1186/s12881-018-0709-3}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-176620}, year = {2018}, abstract = {Background: IARS2 encodes a mitochondrial isoleucyl-tRNA synthetase, a highly conserved nuclear-encoded enzyme required for the charging of tRNAs with their cognate amino acid for translation. Recently, pathogenic IARS2 variants have been identified in a number of patients presenting broad clinical phenotypes with autosomal recessive inheritance. These phenotypes range from Leigh and West syndrome to a new syndrome abbreviated CAGSSS that is characterised by cataracts, growth hormone deficiency, sensory neuropathy, sensorineural hearing loss, and skeletal dysplasia, as well as cataract with no additional anomalies. Methods: Genomic DNA from Iranian probands from two families with consanguineous parental background and overlapping CAGSSS features were subjected to exome sequencing and bioinformatics analysis. Results: Exome sequencing and data analysis revealed a novel homozygous missense variant (c.2625C > T, p.Pro909Ser, NM_018060.3) within a 14.3 Mb run of homozygosity in proband 1 and a novel homozygous missense variant (c.2282A > G, p.His761Arg) residing in an ~ 8 Mb region of homozygosity in a proband of the second family. Patient-derived fibroblasts from proband 1 showed normal respiratory chain enzyme activity, as well as unchanged oxidative phosphorylation protein subunits and IARS2 levels. Homology modelling of the known and novel amino acid residue substitutions in IARS2 provided insight into the possible consequence of these variants on function and structure of the protein. Conclusions: This study further expands the phenotypic spectrum of IARS2 pathogenic variants to include two patients (patients 2 and 3) with cataract and skeletal dysplasia and no other features of CAGSSS to the possible presentation of the defects in IARS2. Additionally, this study suggests that adult patients with CAGSSS may manifest central adrenal insufficiency and type II esophageal achalasia and proposes that a variable sensorineural hearing loss onset, proportionate short stature, polyneuropathy, and mild dysmorphic features are possible, as seen in patient 1. Our findings support that even though biallelic IARS2 pathogenic variants can result in a distinctive, clinically recognisable phenotype in humans, it can also show a wide range of clinical presentation from severe pediatric neurological disorders of Leigh and West syndrome to both non-syndromic cataract and cataract accompanied by skeletal dysplasia.}, language = {en} } @article{OhlebuschBorstFrankenbachetal.2020, author = {Ohlebusch, Barbara and Borst, Angela and Frankenbach, Tina and Klopocki, Eva and Jakob, Franz and Liedtke, Daniel and Graser, Stephanie}, title = {Investigation of alpl expression and Tnap-activity in zebrafish implies conserved functions during skeletal and neuronal development}, series = {Scientific Reports}, volume = {10}, journal = {Scientific Reports}, doi = {10.1038/s41598-020-70152-5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-230024}, year = {2020}, abstract = {Hypophosphatasia (HPP) is a rare genetic disease with diverse symptoms and a heterogeneous severity of onset with underlying mutations in the ALPL gene encoding the ectoenzyme Tissue-nonspecific alkaline phosphatase (TNAP). Considering the establishment of zebrafish (Danio rerio) as a new model organism for HPP, the aim of the study was the spatial and temporal analysis of alpl expression in embryos and adult brains. Additionally, we determined functional consequences of Tnap inhibition on neural and skeletal development in zebrafish. We show that expression of alpl is present during embryonic stages and in adult neuronal tissues. Analyses of enzyme function reveal zones of pronounced Tnap-activity within the telencephalon and the mesencephalon. Treatment of zebrafish embryos with chemical Tnap inhibitors followed by axonal and cartilage/mineralized tissue staining imply functional consequences of Tnap deficiency on neuronal and skeletal development. Based on the results from neuronal and skeletal tissue analyses, which demonstrate an evolutionary conserved role of this enzyme, we consider zebrafish as a promising species for modeling HPP in order to discover new potential therapy strategies in the long-term.}, language = {en} } @article{MairBiskupKressetal.2020, author = {Mair, Dorothea and Biskup, Saskia and Kress, Wolfram and Abicht, Angela and Br{\"u}ck, Wolfgang and Zechel, Sabrina and Knop, Karl Christian and Koenig, Fatima Barbara and Tey, Shelisa and Nikolin, Stefan and Eggermann, Katja and Kurth, Ingo and Ferbert, Andreas and Weis, Joachim}, title = {Differential diagnosis of vacuolar myopathies in the NGS era}, series = {Brain Pathology}, volume = {30}, journal = {Brain Pathology}, number = {5}, doi = {10.1111/bpa.12864}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-216048}, pages = {877 -- 896}, year = {2020}, abstract = {Altered autophagy accompanied by abnormal autophagic (rimmed) vacuoles detectable by light and electron microscopy is a common denominator of many familial and sporadic non-inflammatory muscle diseases. Even in the era of next generation sequencing (NGS), late-onset vacuolar myopathies remain a diagnostic challenge. We identified 32 adult vacuolar myopathy patients from 30 unrelated families, studied their clinical, histopathological and ultrastructural characteristics and performed genetic testing in index patients and relatives using Sanger sequencing and NGS including whole exome sequencing (WES). We established a molecular genetic diagnosis in 17 patients. Pathogenic mutations were found in genes typically linked to vacuolar myopathy (GNE, LDB3/ZASP, MYOT, DES and GAA), but also in genes not regularly associated with severely altered autophagy (FKRP, DYSF, CAV3, COL6A2, GYG1 and TRIM32) and in the digenic facioscapulohumeral muscular dystrophy 2. Characteristic histopathological features including distinct patterns of myofibrillar disarray and evidence of exocytosis proved to be helpful to distinguish causes of vacuolar myopathies. Biopsy validated the pathogenicity of the novel mutations p.(Phe55*) and p.(Arg216*) in GYG1 and of the p.(Leu156Pro) TRIM32 mutation combined with compound heterozygous deletion of exon 2 of TRIM32 and expanded the phenotype of Ala93Thr-caveolinopathy and of limb-girdle muscular dystrophy 2i caused by FKRP mutation. In 15 patients no causal variants were detected by Sanger sequencing and NGS panel analysis. In 12 of these cases, WES was performed, but did not yield any definite mutation or likely candidate gene. In one of these patients with a family history of muscle weakness, the vacuolar myopathy was eventually linked to chloroquine therapy. Our study illustrates the wide phenotypic and genotypic heterogeneity of vacuolar myopathies and validates the role of histopathology in assessing the pathogenicity of novel mutations detected by NGS. In a sizable portion of vacuolar myopathy cases, it remains to be shown whether the cause is hereditary or degenerative.}, language = {en} } @article{ZinkSeewaldRohrbachetal.2022, author = {Zink, Miriam and Seewald, Anne and Rohrbach, Mareike and Brodehl, Andreas and Liedtke, Daniel and Williams, Tatjana and Childs, Sarah J. and Gerull, Brenda}, title = {Altered expression of TMEM43 causes abnormal cardiac structure and function in zebrafish}, series = {International Journal of Molecular Sciences}, volume = {23}, journal = {International Journal of Molecular Sciences}, number = {17}, issn = {1422-0067}, doi = {10.3390/ijms23179530}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-286025}, year = {2022}, abstract = {Arrhythmogenic cardiomyopathy (ACM) is an inherited heart muscle disease caused by heterozygous missense mutations within the gene encoding for the nuclear envelope protein transmembrane protein 43 (TMEM43). The disease is characterized by myocyte loss and fibro-fatty replacement, leading to life-threatening ventricular arrhythmias and sudden cardiac death. However, the role of TMEM43 in the pathogenesis of ACM remains poorly understood. In this study, we generated cardiomyocyte-restricted transgenic zebrafish lines that overexpress eGFP-linked full-length human wild-type (WT) TMEM43 and two genetic variants (c.1073C>T, p.S358L; c.332C>T, p.P111L) using the Tol2-system. Overexpression of WT and p.P111L-mutant TMEM43 was associated with transcriptional activation of the mTOR pathway and ribosome biogenesis, and resulted in enlarged hearts with cardiomyocyte hypertrophy. Intriguingly, mutant p.S358L TMEM43 was found to be unstable and partially redistributed into the cytoplasm in embryonic and adult hearts. Moreover, both TMEM43 variants displayed cardiac morphological defects at juvenile stages and ultrastructural changes within the myocardium, accompanied by dysregulated gene expression profiles in adulthood. Finally, CRISPR/Cas9 mutants demonstrated an age-dependent cardiac phenotype characterized by heart enlargement in adulthood. In conclusion, our findings suggest ultrastructural remodeling and transcriptomic alterations underlying the development of structural and functional cardiac defects in TMEM43-associated cardiomyopathy.}, language = {en} } @phdthesis{Klein2001, author = {Klein, Andreas}, title = {Der altersabh{\"a}ngige Verlust der Geschlechtschromosomen beim Menschen unter Einwirkung von 5-Azadeoxycytidin}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1181416}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Die vorliegende Arbeit untersucht, ob mit zunehmendem Alter w{\"a}hrend der Mitose h{\"a}ufiger Geschlechtschromsomen verlorengehen. Die Beobachtungen erfolgten an Lymphozytenkulturen gesunder weiblicher und m{\"a}nnlicher Probanden aus drei verschiedenen Altersgruppen. Unter Zugabe von 5-Azadeoxycytidin, einem Nukleosidanalogon, ergab sich in den h{\"o}heren Altersgruppen ein verst{\"a}rktes Auftreten von Mikronuklei. Mikronuklei enthalten Chromosomen oder -bruchst{\"u}cke, die w{\"a}hrend der Mitose nicht in die Tochterzellkerne integriert wurden. Mittels in situ Hybridisierung konnte in den Mikronuklei der Frauen zu 5,5 Prozent ein X-Chromosom, bei den M{\"a}nnern mit 10,7 Prozent {\"u}berzuf{\"a}llig h{\"a}ufig ein Y-Chromosom nachgewiesen werden. Zwischen den einzelnen Altersstufen {\"a}nderte sich dieser Anteil nicht wesentlich. 5-Azadeoxycytidin wird als Nukleosidanalogon w{\"a}hrend der Replikation in die DNA eingebaut und verhindert die Methylierung des Tochterstrangs, da ein Kohlenstoffatom im Pyrimidinrings durch ein Stickstoffatom substituiert ist. Wahrscheinlich resultiert aus der Hyomethylierung eine falsche "Verpackung" des Gonosoms w{\"a}hrend der Mitose, dadurch erfolgt eine fehlerhafte Aufteilung des Chromosoms mit Bildung eines Mikronukleus.}, language = {de} } @book{Baierlein2005, author = {Baierlein, Jochen}, title = {Gesundheitsstatus und Gesundheitssystem in Deutschland und Ungarn : Ungarn auf dem Weg in die Europ{\"a}ische Union}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15985}, publisher = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Es wurden Gesundheitsystem und der Gesundheitsstatus von Ungarn und Deutschland dargestellt. Eine kurze Abhandlung der EU-Osterweiterung sowie abschliessend eine Gegen{\"u}berstellung der System.}, language = {de} } @phdthesis{Riemens2023, author = {Riemens, Renzo J. M.}, title = {Neuroepigenomics in Alzheimer's disease: The single cell ADds}, isbn = {978-94-6423-524-1}, doi = {10.25972/OPUS-25457}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-254574}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Die Forschung, die in dieser Arbeit zusammengestellt wird, kann in zwei Teile geteilt werden. Der erste Teil, bestehend aus vier Kapiteln, konzentriert sich auf die Rolle der epigenetischen Dysregulation in der {\"A}tiopathophysiologie der sporadischen Alzheimer-Krankheit (sAD). Neben Einblicken in die neuesten Entwicklungen in neuroepigenomischen Studien zu dieser Krankheit geht der erste Teil der Arbeit auch auf verbleibende Herausforderungen ein und gibt einen Ausblick auf m{\"o}gliche Entwicklungen auf diesem Gebiet. Der zweite Teil, der drei weitere Kapitel umfasst, konzentriert sich auf die Anwendung von auf induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC) basierenden Krankheitsmodellen f{\"u}r das Studium der AD, einschließlich, aber nicht beschr{\"a}nkt auf mechanistische Studien zur epigenetischen Dysregulation unter Verwendung dieser Plattform. Neben der Skizzierung der bisherigen Forschung mit iPSC-basierten Modellen f{\"u}r sAD gibt der zweite Teil der Arbeit auch Einblicke in die Gewinnung krankheitsrelevanter Nervenkulturen auf Basis der gezielten Differenzierung von iPSCs und beinhaltet dar{\"u}ber hinaus einen experimentellen Ansatz f{\"u}r den Aufbau eines solchen Modellsystems.}, subject = {Epigenetik}, language = {en} } @phdthesis{Doll2024, author = {Doll, Julia}, title = {Identifizierung und Charakterisierung neuer, mit H{\"o}rst{\"o}rungen assoziierter Gene und Varianten mittels Exom-Sequenzierung}, doi = {10.25972/OPUS-26109}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-261097}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {Laut des aktuellen Reports der Weltgesundheitsorganisation sind ca. 466 Millionen Menschen weltweit von einer H{\"o}rst{\"o}rung (HS) betroffen. Durch die enorme Heterogenit{\"a}t und die klinische Variabilit{\"a}t, die diese Erkrankung ausmacht, und viele bisher nicht mit HS assoziierte Gene, bleibt ein großer Teil der erblich bedingten HS in vielen Familien unaufgekl{\"a}rt. Die Entwicklung moderner Techniken, wie die Next-Generation Sequenzierung (NGS) und der Fortschritt bei der Untersuchung von Modellorganismen trugen jedoch in den letzten Jahren immens dazu bei, neue Gene zu identifizieren, die innerhalb des auditorischen Signalwegs oder damit assoziierten Strukturen beteiligt sind. Die vorliegende Arbeit umfasst Ergebnisse dreier Ver{\"o}ffentlichungen, in denen iranische und pakistanische Familien und eine deutsche Familie mit erblich bedingter HS untersucht und neue, krankheitsverursachende Varianten identifiziert und funktionell charakterisiert wurden. Im ersten Abschnitt konnten zwei neue rezessive Varianten im CDC14A-Gen als krankheitsverursachend identifiziert werden, die zu einem potentiellen Funktionsverlust des kodierten Proteins in einer iranischen und einer pakistanischen Familie f{\"u}hren. Mit Hilfe einer funktionellen Charakterisierung auf RNA-Ebene (Spleiß-Assay und RT-qPCR) konnte der Funktionsverlust beider Varianten best{\"a}tigt werden. Der zweite Abschnitt umfasst eine deutsche Familie mit sieben von einer HS betroffenen Familienmitgliedern, in der eine heterozygote missense Variante in MYO3A identifiziert wurde. In der vorliegenden Arbeit konnte somit die erste autosomal dominante Variante in einer europ{\"a}ischen Familie mit einer bilingualen, sensorineuralen Hochtonschwerh{\"o}rigkeit beschrieben werden und der dominante Charakter von MYO3A best{\"a}tigt werden. Im dritten Abschnitt konnten die krankheitsverursachenden Varianten in 13 Familien aus einer Kohorte mit 21 pakistanischen Familien mit einer syndromalen und nicht-syndromalen HS ausfindig gemacht werden. Hierbei wurden sowohl bekannte, als auch bisher nicht beschriebene Varianten detektiert. Die Aufkl{\"a}rungsrate innerhalb dieser Kohorte betrug 61,9\% und es konnte somit das Spektrum syndromaler und nicht-syndromaler HS erweitert werden. Der letzte Abschnitt dieser Arbeit beschreibt eine iranische Familie mit einer milden HS und milden Intelligenzminderung, in der eine homozygote missense Variante im Kandidatengen DBN1 ausfindig gemacht wurde. Um die Funktion und die Auswirkungen eines potentiellen Verlusts des codierten Proteins Drebrin zu untersuchen, wurden immunhistochemische F{\"a}rbungen und auditorische Messungen an Dbn1 Knockout (KO)-M{\"a}usen durchgef{\"u}hrt. Hierbei konnte eine Expression innerhalb der Nervenfasern, die innere Haarzellen innervieren, nachgewiesen werden. Eine leicht verl{\"a}ngerte Latenz f{\"u}r die ABR-Welle IV in KO-M{\"a}usen im Vergleich zum Wildtyp ergab den Hinweis auf einen Defekt innerhalb des zentralen auditorischen Signalwegs, der m{\"o}glicherweise mit einer Sprachverarbeitungsst{\"o}rung im Menschen korreliert.}, subject = {H{\"o}rst{\"o}rung}, language = {de} } @article{LutherBrandtVylkovaetal.2023, author = {Luther, Christian H. and Brandt, Philipp and Vylkova, Slavena and Dandekar, Thomas and M{\"u}ller, Tobias and Dittrich, Marcus}, title = {Integrated analysis of SR-like protein kinases Sky1 and Sky2 links signaling networks with transcriptional regulation in Candida albicans}, series = {Frontiers in Cellular and Infection Microbiology}, volume = {13}, journal = {Frontiers in Cellular and Infection Microbiology}, issn = {2235-2988}, doi = {10.3389/fcimb.2023.1108235}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-311771}, year = {2023}, abstract = {Fungal infections are a major global health burden where Candida albicans is among the most common fungal pathogen in humans and is a common cause of invasive candidiasis. Fungal phenotypes, such as those related to morphology, proliferation and virulence are mainly driven by gene expression, which is primarily regulated by kinase signaling cascades. Serine-arginine (SR) protein kinases are highly conserved among eukaryotes and are involved in major transcriptional processes in human and S. cerevisiae. Candida albicans harbors two SR protein kinases, while Sky2 is important for metabolic adaptation, Sky1 has similar functions as in S. cerevisiae. To investigate the role of these SR kinases for the regulation of transcriptional responses in C. albicans, we performed RNA sequencing of sky1Δ and sky2Δ and integrated a comprehensive phosphoproteome dataset of these mutants. Using a Systems Biology approach, we study transcriptional regulation in the context of kinase signaling networks. Transcriptomic enrichment analysis indicates that pathways involved in the regulation of gene expression are downregulated and mitochondrial processes are upregulated in sky1Δ. In sky2Δ, primarily metabolic processes are affected, especially for arginine, and we observed that arginine-induced hyphae formation is impaired in sky2Δ. In addition, our analysis identifies several transcription factors as potential drivers of the transcriptional response. Among these, a core set is shared between both kinase knockouts, but it appears to regulate different subsets of target genes. To elucidate these diverse regulatory patterns, we created network modules by integrating the data of site-specific protein phosphorylation and gene expression with kinase-substrate predictions and protein-protein interactions. These integrated signaling modules reveal shared parts but also highlight specific patterns characteristic for each kinase. Interestingly, the modules contain many proteins involved in fungal morphogenesis and stress response. Accordingly, experimental phenotyping shows a higher resistance to Hygromycin B for sky1Δ. Thus, our study demonstrates that a combination of computational approaches with integration of experimental data can offer a new systems biological perspective on the complex network of signaling and transcription. With that, the investigation of the interface between signaling and transcriptional regulation in C. albicans provides a deeper insight into how cellular mechanisms can shape the phenotype.}, language = {en} } @article{VonaNandaShehataDieleretal.2017, author = {Vona, Barbara and Nanda, Indrajit and Shehata-Dieler, Wafaa and Haaf, Thomas}, title = {Genetics of Tinnitus: Still in its Infancy}, series = {Frontiers in Neuroscience}, volume = {11}, journal = {Frontiers in Neuroscience}, number = {236}, doi = {10.3389/fnins.2017.00236}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-170926}, year = {2017}, abstract = {Tinnitus is the perception of a phantom sound that affects between 10 and 15\% of the general population. Despite this considerable prevalence, treatments for tinnitus are presently lacking. Tinnitus exhibits a diverse array of recognized risk factors and extreme clinical heterogeneity. Furthermore, it can involve an unknown number of auditory and non-auditory networks and molecular pathways. This complex combination has hampered advancements in the field. The identification of specific genetic factors has been at the forefront of several research investigations in the past decade. Nine studies have examined genes in a case-control association approach. Recently, a genome-wide association study has highlighted several potentially significant pathways that are implicated in tinnitus. Two twin studies have calculated a moderate heritability for tinnitus and disclosed a greater concordance rate in monozygotic twins compared to dizygotic twins. Despite the more recent data alluding to genetic factors in tinnitus, a strong association with any specific genetic locus is lacking and a genetic study with sufficient statistical power has yet to be designed. Future research endeavors must overcome the many inherent limitations in previous study designs. This review summarizes the previously embarked upon tinnitus genetic investigations and summarizes the hurdles that have been encountered. The identification of candidate genes responsible for tinnitus may afford gene based diagnostic approaches, effective therapy development, and personalized therapeutic intervention.}, language = {en} } @article{VitaleZoellerJanschetal.2021, author = {Vitale, Maria Rosaria and Z{\"o}ller, Johanna Eva Maria and Jansch, Charline and Janz, Anna and Edenhofer, Frank and Klopocki, Eva and van den Hove, Daniel and Vanmierlo, Tim and Rivero, Olga and Kasri, Nael Nadif and Ziegler, Georg Christoph and Lesch, Klaus-Peter}, title = {Generation of induced pluripotent stem cell (iPSC) lines carrying a heterozygous (UKWMPi002-A-1) and null mutant knockout (UKWMPi002-A-2) of Cadherin 13 associated with neurodevelopmental disorders using CRISPR/Cas9}, series = {Stem Cell Research}, volume = {51}, journal = {Stem Cell Research}, doi = {10.1016/j.scr.2021.102169}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-260331}, year = {2021}, abstract = {Fibroblasts isolated from a skin biopsy of a healthy 46-year-old female were infected with Sendai virus containing the Yamanaka factors to produce transgene-free human induced pluripotent stem cells (iPSCs). CRISPR/Cas9 was used to generate isogenic cell lines with a gene dose-dependent deficiency of CDH13, a risk gene associated with neurodevelopmental and psychiatric disorders. Thereby, a heterozygous CDH13 knockout (CDH13\(^{+/-}\)) and a CDH13 null mutant (CDH13\(^{-/-}\)) iPSC line was obtained. All three lines showed expression of pluripotency-associated markers, the ability to differentiate into cells of the three germ layers in vitro, and a normal female karyotype.}, language = {en} } @article{KoelbelRoosvanderVenetal.2020, author = {K{\"o}lbel, Heike and Roos, Andreas and van der Ven, Peter F. M. and Evangelista, Teresinha and Nolte, Kay and Johnson, Katherine and T{\"o}pf, Ana and Wilson, Michael and Kress, Wolfram and Sickmann, Albert and Straub, Volker and Kollipara, Laxmikanth and Weis, Joachim and F{\"u}rst, Dieter O. and Schara, Ulrike}, title = {First clinical and myopathological description of a myofibrillar myopathy with congenital onset and homozygous mutation in FLNC}, series = {Human Mutation}, volume = {41}, journal = {Human Mutation}, number = {9}, doi = {10.1002/humu.24062}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-215481}, pages = {1600 -- 1614}, year = {2020}, abstract = {Filamin C (encoded by the FLNC gene) is a large actin-cross-linking protein involved in shaping the actin cytoskeleton in response to signaling events both at the sarcolemma and at myofibrillar Z-discs of cross-striated muscle cells. Multiple mutations in FLNC are associated with myofibrillar myopathies of autosomal-dominant inheritance. Here, we describe for the first time a boy with congenital onset of generalized muscular hypotonia and muscular weakness, delayed motor development but no cardiac involvement associated with a homozygous FLNC mutation c.1325C>G (p.Pro442Arg). We performed ultramorphological, proteomic, and functional investigations as well as immunological studies of known marker proteins for dominant filaminopathies. We show that the mutant protein is expressed in similar quantities as the wild-type variant in control skeletal muscle fibers. The proteomic signature of quadriceps muscle is altered and ultrastructural perturbations are evident. Moreover, filaminopathy marker proteins are comparable both in our homozygous and a dominant control case (c.5161delG). Biochemical investigations demonstrate that the recombinant mutant protein is less stable and more prone to degradation by proteolytic enzymes than the wild-type variant. The unusual congenital presentation of the disease clearly demonstrates that homozygosity for mutations in FLNC severely aggravates the phenotype.}, language = {en} } @article{WeissbachHerediaGuerreroBarnsteineretal.2020, author = {Weißbach, Susann and Heredia-Guerrero, Sofia Catalina and Barnsteiner, Stefanie and Großhans, Lukas and Bodem, Jochen and Starz, Hanna and Langer, Christian and Appenzeller, Silke and Knop, Stefan and Steinbrunn, Torsten and Rost, Simone and Einsele, Hermann and Bargou, Ralf Christian and Rosenwald, Andreas and St{\"u}hmer, Thorsten and Leich, Ellen}, title = {Exon-4 Mutations in KRAS Affect MEK/ERK and PI3K/AKT Signaling in Human Multiple Myeloma Cell Lines}, series = {Cancers}, volume = {12}, journal = {Cancers}, number = {2}, issn = {2072-6694}, doi = {10.3390/cancers12020455}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-200617}, year = {2020}, abstract = {Approximately 20\% of multiple myeloma (MM) cases harbor a point mutation in KRAS. However, there is still no final consent on whether KRAS-mutations are associated with disease outcome. Specifically, no data exist on whether KRAS-mutations have an impact on survival of MM patients at diagnosis in the era of novel agents. Direct blockade of KRAS for therapeutic purposes is mostly impossible, but recently a mutation-specific covalent inhibitor targeting KRAS\(^{p.G12C}\) entered into clinical trials. However, other KRAS hotspot-mutations exist in MM patients, including the less common exon-4 mutations. For the current study, the coding regions of KRAS were deep-sequenced in 80 newly diagnosed MM patients, uniformely treated with three cycles of bortezomib plus dexamethasone and cyclophosphamide (VCD)-induction, followed by high-dose chemotherapy and autologous stem cell transplantation. Moreover, the functional impact of KRAS\(^{p.G12A}\) and the exon-4 mutations p.A146T and p.A146V on different survival pathways was investigated. Specifically, KRAS\(^{WT}\), KRAS\(^{p.G12A}\), KRAS\(^{p.A146T}\), and KRAS\(^{p.A146V}\) were overexpressed in HEK293 cells and the KRAS\(^{WT}\) MM cell lines JJN3 and OPM2 using lentiviral transduction and the Sleeping Beauty vector system. Even though KRAS-mutations were not correlated with survival, all KRAS-mutants were found capable of potentially activating MEK/ERK- and sustaining PI3K/AKT-signaling in MM cells.}, language = {en} } @article{RickmanLachAbhyankaretal.2015, author = {Rickman, Kimberly A. and Lach, Francis P. and Abhyankar, Avinash and Donovan, Frank X. and Sanborn, Erica M. and Kennedy, Jennifer A. and Sougnez, Carrie and Gabriel, Stacey B. and Elemento, Olivier and Chandrasekharappa, Settara C. and Schindler, Detlev and Auerbach, Arleen D. and Smogorzewska, Agata}, title = {Deficiency of UBE2T, the E2 Ubiquitin Ligase Necessary for FANCD2 and FANCI Ubiquitination, Causes FA-T Subtype of Fanconi Anemia}, series = {Cell Reports}, volume = {12}, journal = {Cell Reports}, doi = {10.1016/j.celrep.2015.06.014}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-151525}, pages = {35 -- 41}, year = {2015}, abstract = {Fanconi anemia (FA) is a rare bone marrow failure and cancer predisposition syndrome resulting from pathogenic mutations in genes encoding proteins participating in the repair of DNA interstrand crosslinks (ICLs). Mutations in 17 genes (FANCA-FANCS) have been identified in FA patients, defining 17 complementation groups. Here, we describe an individual presenting with typical FA features who is deficient for the ubiquitin-conjugating enzyme (E2), UBE2T. UBE2T is known to interact with FANCL, the E3 ubiquitin-ligase component of the multiprotein FA core complex, and is necessary for the monoubiquitination of FANCD2 and FANCI. Proband fibroblasts do not display FANCD2 and FANCI monoubiquitination, do not form FANCD2 foci following treatment with mitomycin C, and are hypersensitive to crosslinking agents. These cellular defects are complemented by expression of wild-type UBE2T, demonstrating that deficiency of the protein UBE2T can lead to Fanconi anemia. UBE2T gene gains an alias of FANCT.}, language = {en} } @article{UrbanRemmeleDittrichetal.2020, author = {Urban, Lara and Remmele, Christian W. and Dittrich, Marcus and Schwarz, Roland F. and M{\"u}ller, Tobias}, title = {covRNA: discovering covariate associations in large-scale gene expression data}, series = {BMC Reserach Notes}, volume = {13}, journal = {BMC Reserach Notes}, doi = {10.1186/s13104-020-04946-1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229258}, year = {2020}, abstract = {Objective The biological interpretation of gene expression measurements is a challenging task. While ordination methods are routinely used to identify clusters of samples or co-expressed genes, these methods do not take sample or gene annotations into account. We aim to provide a tool that allows users of all backgrounds to assess and visualize the intrinsic correlation structure of complex annotated gene expression data and discover the covariates that jointly affect expression patterns. Results The Bioconductor package covRNA provides a convenient and fast interface for testing and visualizing complex relationships between sample and gene covariates mediated by gene expression data in an entirely unsupervised setting. The relationships between sample and gene covariates are tested by statistical permutation tests and visualized by ordination. The methods are inspired by the fourthcorner and RLQ analyses used in ecological research for the analysis of species abundance data, that we modified to make them suitable for the distributional characteristics of both, RNA-Seq read counts and microarray intensities, and to provide a high-performance parallelized implementation for the analysis of large-scale gene expression data on multi-core computational systems. CovRNA provides additional modules for unsupervised gene filtering and plotting functions to ensure a smooth and coherent analysis workflow.}, language = {en} } @article{VonaHofrichterSchroederetal.2018, author = {Vona, Barbara and Hofrichter, Michaela A. H. and Schr{\"o}der, J{\"o}rg and Shehata-Dieler, Wafaa and Nanda, Indrajit and Haaf, Thomas}, title = {Hereditary hearing loss SNP-microarray pilot study}, series = {BMC Research Notes}, volume = {11}, journal = {BMC Research Notes}, number = {391}, doi = {10.1186/s13104-018-3466-7}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-176239}, year = {2018}, abstract = {Objectives: Despite recent advancements in diagnostic tools, the genomic landscape of hereditary hearing loss remains largely uncharacterized. One strategy to understand genome-wide aberrations includes the analysis of copy number variation that can be mapped using SNP-microarray technology. A growing collection of literature has begun to uncover the importance of copy number variation in hereditary hearing loss. This pilot study underpins a larger effort that involves the stage-wise analysis of hearing loss patients, many of whom have advanced to high-throughput sequencing analysis. Data description: Our data originate from the Infinium HumanOmni1-Quad v1.0 SNP-microarrays (Illumina) that provide useful markers for genome-wide association studies and copy number variation analysis. This dataset comprises a cohort of 108 individuals (99 with hearing loss, 9 normal hearing family members) for the purpose of understanding the genetic contribution of copy number variations to hereditary hearing loss. These anonymized SNP-microarray data have been uploaded to the NCBI Gene Expression Omnibus and are intended to benefit other investigators interested in aggregating platform-matched array patient datasets or as part of a supporting reference tool for other laboratories to better understand recurring copy number variations in other genetic disorders.}, language = {en} } @article{ZieglerRadtkeVitaleetal.2021, author = {Ziegler, Georg C. and Radtke, Franziska and Vitale, Maria Rosaria and Preuße, Andr{\´e} and Klopocki, Eva and Herms, Stefan and Lesch, Klaus-Peter}, title = {Generation of multiple human iPSC lines from peripheral blood mononuclear cells of two SLC2A3 deletion and two SLC2A3 duplication carriers}, series = {Stem Cell Research}, volume = {56}, journal = {Stem Cell Research}, doi = {10.1016/j.scr.2021.102526}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-264696}, year = {2021}, abstract = {Copy number variants of SLC2A3, which encodes the glucose transporter GLUT3, are associated with several neuropsychiatric and cardiac diseases. Here, we report the successful reprogramming of peripheral blood mononuclear cells from two SLC2A3 duplication and two SLC2A3 deletion carriers and subsequent generation of two transgene-free iPSC clones per donor by Sendai viral transduction. All eight clones represent bona fide hiPSCs with high expression of pluripotency genes, ability to differentiate into cells of all three germ layers and normal karyotype. The generated cell lines will be helpful to enlighten the role of glucometabolic alterations in pathophysiological processes shared across organ boundaries.}, language = {en} } @article{PrelogHilligardtSchmidtetal.2016, author = {Prelog, Martina and Hilligardt, Deborah and Schmidt, Christian A. and Przybylski, Grzegorz K. and Leierer, Johannes and Almanzar, Giovanni and El Hajj, Nady and Lesch, Klaus-Peter and Arolt, Volker and Zwanzger, Peter and Haaf, Thomas and Domschke, Katharina}, title = {Hypermethylation of FOXP3 Promoter and Premature Aging of the Immune System in Female Patients with Panic Disorder?}, series = {PLoS ONE}, volume = {11}, journal = {PLoS ONE}, number = {6}, doi = {10.1371/journal.pone.0157930}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-179684}, year = {2016}, abstract = {Immunological abnormalities associated with pathological conditions, such as higher infection rates, inflammatory diseases, cancer or cardiovascular events are common in patients with panic disorder. In the present study, T cell receptor excision circles (TRECs), Forkhead-Box-Protein P3 gene (FOXP3) methylation of regulatory T cells (Tregs) and relative telomere lengths (RTLs) were investigated in a total and subsamples of 131 patients with panic disorder as compared to 131 age- and sex-matched healthy controls in order to test for a potential dysfunction and premature aging of the immune system in anxiety disorders. Significantly lower TRECs (p = 0.004) as well as significant hypermethylation of the FOXP3 promoter region (p = 0.005) were observed in female (but not in male) patients with panic disorder as compared to healthy controls. No difference in relative telomere length was discerned between patients and controls, but significantly shorter telomeres in females, smokers and older persons within the patient group. The presently observed reduced TRECs in panic disorder patients and FOXP3 hypermethylation in female patients with panic disorder potentially reflect impaired thymus and immunosuppressive Treg function, which might partly account for the known increased morbidity and mortality of anxiety disorders conferred by e.g. cancer and cardiovascular disorders.}, language = {en} } @article{BauerMallyLiedtke2021, author = {Bauer, Benedikt and Mally, Angela and Liedtke, Daniel}, title = {Zebrafish embryos and larvae as alternative animal models for toxicity testing}, series = {International Journal of Molecular Sciences}, volume = {22}, journal = {International Journal of Molecular Sciences}, number = {24}, issn = {1422-0067}, doi = {10.3390/ijms222413417}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-284225}, year = {2021}, abstract = {Prerequisite to any biological laboratory assay employing living animals is consideration about its necessity, feasibility, ethics and the potential harm caused during an experiment. The imperative of these thoughts has led to the formulation of the 3R-principle, which today is a pivotal scientific standard of animal experimentation worldwide. The rising amount of laboratory investigations utilizing living animals throughout the last decades, either for regulatory concerns or for basic science, demands the development of alternative methods in accordance with 3R to help reduce experiments in mammals. This demand has resulted in investigation of additional vertebrate species displaying favourable biological properties. One prominent species among these is the zebrafish (Danio rerio), as these small laboratory ray-finned fish are well established in science today and feature outstanding biological characteristics. In this review, we highlight the advantages and general prerequisites of zebrafish embryos and larvae before free-feeding stages for toxicological testing, with a particular focus on cardio-, neuro, hepato- and nephrotoxicity. Furthermore, we discuss toxicokinetics, current advances in utilizing zebrafish for organ toxicity testing and highlight how advanced laboratory methods (such as automation, advanced imaging and genetic techniques) can refine future toxicological studies in this species.}, language = {en} } @article{DollVonaSchnappetal.2020, author = {Doll, Julia and Vona, Barbara and Schnapp, Linda and R{\"u}schendorf, Franz and Khan, Imran and Khan, Saadullah and Muhammad, Noor and Alam Khan, Sher and Nawaz, Hamed and Khan, Ajmal and Ahmad, Naseer and Kolb, Susanne M. and K{\"u}hlewein, Laura and Labonne, Jonathan D. J. and Layman, Lawrence C. and Hofrichter, Michaela A. H. and R{\"o}der, Tabea and Dittrich, Marcus and M{\"u}ller, Tobias and Graves, Tyler D. and Kong, Il-Keun and Nanda, Indrajit and Kim, Hyung-Goo and Haaf, Thomas}, title = {Genetic Spectrum of Syndromic and Non-Syndromic Hearing Loss in Pakistani Families}, series = {Genes}, volume = {11}, journal = {Genes}, number = {11}, issn = {2073-4425}, doi = {10.3390/genes11111329}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-219293}, year = {2020}, abstract = {The current molecular genetic diagnostic rates for hereditary hearing loss (HL) vary considerably according to the population background. Pakistan and other countries with high rates of consanguineous marriages have served as a unique resource for studying rare and novel forms of recessive HL. A combined exome sequencing, bioinformatics analysis, and gene mapping approach for 21 consanguineous Pakistani families revealed 13 pathogenic or likely pathogenic variants in the genes GJB2, MYO7A, FGF3, CDC14A, SLITRK6, CDH23, and MYO15A, with an overall resolve rate of 61.9\%. GJB2 and MYO7A were the most frequently involved genes in this cohort. All the identified variants were either homozygous or compound heterozygous, with two of them not previously described in the literature (15.4\%). Overall, seven missense variants (53.8\%), three nonsense variants (23.1\%), two frameshift variants (15.4\%), and one splice-site variant (7.7\%) were observed. Syndromic HL was identified in five (23.8\%) of the 21 families studied. This study reflects the extreme genetic heterogeneity observed in HL and expands the spectrum of variants in deafness-associated genes.}, language = {en} } @article{DumontWeberLassalleJolyBeauparlantetal.2022, author = {Dumont, Martine and Weber-Lassalle, Nana and Joly-Beauparlant, Charles and Ernst, Corinna and Droit, Arnaud and Feng, Bing-Jian and Dubois, St{\´e}phane and Collin-Deschesnes, Annie-Claude and Soucy, Penny and Vall{\´e}e, Maxime and Fournier, Fr{\´e}d{\´e}ric and Lema{\c{c}}on, Audrey and Adank, Muriel A. and Allen, Jamie and Altm{\"u}ller, Janine and Arnold, Norbert and Ausems, Margreet G. E. M. and Berutti, Riccardo and Bolla, Manjeet K. and Bull, Shelley and Carvalho, Sara and Cornelissen, Sten and Dufault, Michael R. and Dunning, Alison M. and Engel, Christoph and Gehrig, Andrea and Geurts-Giele, Willemina R. R. and Gieger, Christian and Green, Jessica and Hackmann, Karl and Helmy, Mohamed and Hentschel, Julia and Hogervorst, Frans B. L. and Hollestelle, Antoinette and Hooning, Maartje J. and Horv{\´a}th, Judit and Ikram, M. Arfan and Kaulfuß, Silke and Keeman, Renske and Kuang, Da and Luccarini, Craig and Maier, Wolfgang and Martens, John W. M. and Niederacher, Dieter and N{\"u}rnberg, Peter and Ott, Claus-Eric and Peters, Annette and Pharoah, Paul D. P. and Ramirez, Alfredo and Ramser, Juliane and Riedel-Heller, Steffi and Schmidt, Gunnar and Shah, Mitul and Scherer, Martin and St{\"a}bler, Antje and Strom, Tim M. and Sutter, Christian and Thiele, Holger and van Asperen, Christi J. and van der Kolk, Lizet and van der Luijt, Rob B. and Volk, Alexander E. and Wagner, Michael and Waisfisz, Quinten and Wang, Qin and Wang-Gohrke, Shan and Weber, Bernhard H. F. and Devilee, Peter and Tavtigian, Sean and Bader, Gary D. and Meindl, Alfons and Goldgar, David E. and Andrulis, Irene L. and Schmutzler, Rita K. and Easton, Douglas F. and Schmidt, Marjanka K. and Hahnen, Eric and Simard, Jacques}, title = {Uncovering the contribution of moderate-penetrance susceptibility genes to breast cancer by whole-exome sequencing and targeted enrichment sequencing of candidate genes in women of European ancestry}, series = {Cancers}, volume = {14}, journal = {Cancers}, number = {14}, issn = {2072-6694}, doi = {10.3390/cancers14143363}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-281768}, year = {2022}, abstract = {Rare variants in at least 10 genes, including BRCA1, BRCA2, PALB2, ATM, and CHEK2, are associated with increased risk of breast cancer; however, these variants, in combination with common variants identified through genome-wide association studies, explain only a fraction of the familial aggregation of the disease. To identify further susceptibility genes, we performed a two-stage whole-exome sequencing study. In the discovery stage, samples from 1528 breast cancer cases enriched for breast cancer susceptibility and 3733 geographically matched unaffected controls were sequenced. Using five different filtering and gene prioritization strategies, 198 genes were selected for further validation. These genes, and a panel of 32 known or suspected breast cancer susceptibility genes, were assessed in a validation set of 6211 cases and 6019 controls for their association with risk of breast cancer overall, and by estrogen receptor (ER) disease subtypes, using gene burden tests applied to loss-of-function and rare missense variants. Twenty genes showed nominal evidence of association (p-value < 0.05) with either overall or subtype-specific breast cancer. Our study had the statistical power to detect susceptibility genes with effect sizes similar to ATM, CHEK2, and PALB2, however, it was underpowered to identify genes in which susceptibility variants are rarer or confer smaller effect sizes. Larger sample sizes would be required in order to identify such genes.}, language = {en} } @article{EngelRhiemHahnenetal.2018, author = {Engel, Christoph and Rhiem, Kerstin and Hahnen, Eric and Loibl, Sibylle and Weber, Karsten E. and Seiler, Sabine and Zachariae, Silke and Hauke, Jan and Wappenschmidt, Barbara and Waha, Anke and Bl{\"u}mcke, Britta and Kiechle, Marion and Meindl, Alfons and Niederacher, Dieter and Bartram, Claus R. and Speiser, Dorothee and Schlegelberger, Brigitte and Arnold, Norbert and Wieacker, Peter and Leinert, Elena and Gehrig, Andrea and Briest, Susanne and Kast, Karin and Riess, Olaf and Emons, G{\"u}nter and Weber, Bernhard H. F. and Engel, Jutta and Schmutzler, Rita K.}, title = {Prevalence of pathogenic BRCA1/2 germline mutations among 802 women with unilateral triple-negative breast cancer without family cancer history}, series = {BMC Cancer}, volume = {18}, journal = {BMC Cancer}, organization = {German Consortium for Hereditary Breast and Ovarian Cancer (GC-HBOC)}, doi = {10.1186/s12885-018-4029-y}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-226763}, year = {2018}, abstract = {Background There is no international consensus up to which age women with a diagnosis of triple-negative breast cancer (TNBC) and no family history of breast or ovarian cancer should be offered genetic testing for germline BRCA1 and BRCA2 (gBRCA) mutations. Here, we explored the association of age at TNBC diagnosis with the prevalence of pathogenic gBRCA mutations in this patient group. Methods The study comprised 802 women (median age 40 years, range 19-76) with oestrogen receptor, progesterone receptor, and human epidermal growth factor receptor type 2 negative breast cancers, who had no relatives with breast or ovarian cancer. All women were tested for pathogenic gBRCA mutations. Logistic regression analysis was used to explore the association between age at TNBC diagnosis and the presence of a pathogenic gBRCA mutation. Results A total of 127 women with TNBC(15.8\%) were gBRCA mutation carriers (BRCA1: n = 118, 14.7\%; BRCA2: n = 9, 1. 1\%). The mutation prevalence was 32.9\% in the age group 20-29 years compared to 6.9\% in the age group 60-69 years. Logistic regression analysis revealed a significant increase of mutation frequency with decreasing age at diagnosis (odds ratio 1.87 per 10 year decrease, 95\% CI 1.50-2.32, p < 0.001). gBRCA mutation risk was predicted to be > 10\% for women diagnosed below approximately 50 years. Conclusions Based on the general understanding that a heterozygous mutation probability of 10\% or greater justifies gBRCA mutation screening, women with TNBC diagnosed before the age of 50 years and no familial history of breast and ovarian cancer should be tested for gBRCA mutations. In Germany, this would concern approximately 880 women with newly diagnosed TNBC per year, of whom approximately 150 are expected to be identified as carriers of a pathogenic gBRCA mutation.}, language = {en} } @article{SathyanarayanaLeeWrightetal.2018, author = {Sathyanarayana, Vijaya and Lee, Beth and Wright, Neville B. and Santos, Rui and Bonney, Denise and Wynn, Robert and Patel, Leena and Chandler, Kate and Cheesman, Ed and Schindler, Detlev and Webb, Nicholas J. A. and Meyer, Stefan}, title = {Patterns and frequency of renal abnormalities in Fanconi anaemia: implications for long-term management}, series = {Pediatric Nephrology}, volume = {33}, journal = {Pediatric Nephrology}, number = {9}, doi = {10.1007/s00467-018-3952-0}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-227400}, pages = {1547-1551}, year = {2018}, abstract = {Fanconi anaemia (FA) is an inherited disease with bone marrow failure, variable congenital and developmental abnormalities, and cancer predisposition. With improved survival, non-haematological manifestations of FA become increasingly important for long-term management. While renal abnormalities are recognized, detailed data on patterns and frequency and implications for long-term management are sparse. We reviewed clinical course and imaging findings of FA patients with respect to renal complications in our centre over a 25-year period to formulate some practical suggestions for guidelines for management of renal problems associated with FA. Thirty patients including four sibling sets were reviewed. On imaging, 14 had evidence of anatomical abnormalities of the kidneys. Two cases with severe phenotype, including renal abnormalities, had chronic kidney disease (CKD) at diagnosis. Haematopoietic stem cell transplantation was complicated by significant acute kidney injury (AKI) in three cases. In three patients, there was CKD at long-term follow-up. All patients had normal blood pressure. Evaluation of renal anatomy with ultrasound imaging is important at diagnostic workup of FA. While CKD is uncommon at diagnosis, our data suggests that the incidence of CKD increases with age, in particular after haematopoietic stem cell transplantation. Monitoring of renal function is essential for management of FA. Based on these long-term clinical observations, we formulate some practical guidelines for assessment and management of renal abnormalities in FA.}, language = {en} } @article{WeberLassalleHaukeRamseretal.2018, author = {Weber-Lassalle, Nana and Hauke, Jan and Ramser, Juliane and Richters, Lisa and Groß, Eva and Bl{\"u}mcke, Britta and Gehrig, Andrea and Kahlert, Anne-Karin and M{\"u}ller, Clemens R. and Hackmann, Karl and Honisch, Ellen and Weber-Lassalle, Konstantin and Niederacher, Dieter and Borde, Julika and Thiele, Holger and Ernst, Corinna and Altm{\"u}ller, Janine and Neidhardt, Guido and N{\"u}rnberg, Peter and Klaschik, Kristina and Schroeder, Christopher and Platzer, Konrad and Volk, Alexander E. and Wang-Gohrke, Shan and Just, Walter and Auber, Bernd and Kubisch, Christian and Schmidt, Gunnar and Horvath, Judit and Wappenschmidt, Barbara and Engel, Christoph and Arnold, Norbert and Dworniczak, Bernd and Rhiem, Kerstin and Meindl, Alfons and Schmutzler, Rita K. and Hahnen, Eric}, title = {BRIP1 loss-of-function mutations confer high risk for familial ovarian cancer, but not familial breast cancer}, series = {Breast Cancer Research}, volume = {20}, journal = {Breast Cancer Research}, doi = {10.1186/s13058-018-0935-9}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-233433}, year = {2018}, abstract = {Background Germline mutations in the BRIP1 gene have been described as conferring a moderate risk for ovarian cancer (OC), while the role of BRIP1 in breast cancer (BC) pathogenesis remains controversial. Methods To assess the role of deleterious BRIP1 germline mutations in BC/OC predisposition, 6341 well-characterized index patients with BC, 706 index patients with OC, and 2189 geographically matched female controls were screened for loss-of-function (LoF) mutations and potentially damaging missense variants. All index patients met the inclusion criteria of the German Consortium for Hereditary Breast and Ovarian Cancer for germline testing and tested negative for pathogenic BRCA1/2 variants. Results BRIP1 LoF mutations confer a high OC risk in familial index patients (odds ratio (OR) = 20.97, 95\% confidence interval (CI) = 12.02-36.57, P < 0.0001) and in the subgroup of index patients with late-onset OC (OR = 29.91, 95\% CI = 14.99-59.66, P < 0.0001). No significant association of BRIP1 LoF mutations with familial BC was observed (OR = 1.81 95\% CI = 1.00-3.30, P = 0.0623). In the subgroup of familial BC index patients without a family history of OC there was also no apparent association (OR = 1.42, 95\% CI = 0.70-2.90, P = 0.3030). In 1027 familial BC index patients with a family history of OC, the BRIP1 mutation prevalence was significantly higher than that observed in controls (OR = 3.59, 95\% CI = 1.43-9.01; P = 0.0168). Based on the negative association between BRIP1 LoF mutations and familial BC in the absence of an OC family history, we conclude that the elevated mutation prevalence in the latter cohort was driven by the occurrence of OC in these families. Compared with controls, predicted damaging rare missense variants were significantly more prevalent in OC (P = 0.0014) but not in BC (P = 0.0693) patients. Conclusions To avoid ambiguous results, studies aimed at assessing the impact of candidate predisposition gene mutations on BC risk might differentiate between BC index patients with an OC family history and those without. In familial cases, we suggest that BRIP1 is a high-risk gene for late-onset OC but not a BC predisposition gene, though minor effects cannot be excluded.}, language = {en} } @article{PlutaHoffjanZimmeretal.2022, author = {Pluta, Natalie and Hoffjan, Sabine and Zimmer, Frederic and K{\"o}hler, Cornelia and L{\"u}cke, Thomas and Mohr, Jennifer and Vorgerd, Matthias and Nguyen, Hoa Huu Phuc and Atlan, David and Wolf, Beat and Zaum, Ann-Kathrin and Rost, Simone}, title = {Homozygous inversion on chromosome 13 involving SGCG detected by short read whole genome sequencing in a patient suffering from limb-girdle muscular dystrophy}, series = {Genes}, volume = {13}, journal = {Genes}, number = {10}, issn = {2073-4425}, doi = {10.3390/genes13101752}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-288122}, year = {2022}, abstract = {New techniques in molecular genetic diagnostics now allow for accurate diagnosis in a large proportion of patients with muscular diseases. Nevertheless, many patients remain unsolved, although the clinical history and/or the muscle biopsy give a clear indication of the involved genes. In many cases, there is a strong suspicion that the cause must lie in unexplored gene areas, such as deep-intronic or other non-coding regions. In order to find these changes, next-generation sequencing (NGS) methods are constantly evolving, making it possible to sequence entire genomes to reveal these previously uninvestigated regions. Here, we present a young woman who was strongly suspected of having a so far genetically unsolved sarcoglycanopathy based on her clinical history and muscle biopsy. Using short read whole genome sequencing (WGS), a homozygous inversion on chromosome 13 involving SGCG and LINC00621 was detected. The breakpoint in intron 2 of SGCG led to the absence of γ-sarcoglycan, resulting in the manifestation of autosomal recessive limb-girdle muscular dystrophy 5 (LGMDR5) in the young woman.}, language = {en} } @article{NandaSchroederSteinleinetal.2022, author = {Nanda, Indrajit and Schr{\"o}der, Sarah K. and Steinlein, Claus and Haaf, Thomas and Buhl, Eva M. and Grimm, Domink G. and Weiskirchen, Ralf}, title = {Rat hepatic stellate cell line CFSC-2G: genetic markers and short tandem repeat profile useful for cell line authentication}, series = {Cells}, volume = {11}, journal = {Cells}, number = {18}, issn = {2073-4409}, doi = {10.3390/cells11182900}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-288067}, year = {2022}, abstract = {Hepatic stellate cells (HSCs) are also known as lipocytes, fat-storing cells, perisinusoidal cells, or Ito cells. These liver-specific mesenchymal cells represent about 5\% to 8\% of all liver cells, playing a key role in maintaining the microenvironment of the hepatic sinusoid. Upon chronic liver injury or in primary culture, these cells become activated and transdifferentiate into a contractile phenotype, i.e., the myofibroblast, capable of producing and secreting large quantities of extracellular matrix compounds. Based on their central role in the initiation and progression of chronic liver diseases, cultured HSCs are valuable in vitro tools to study molecular and cellular aspects of liver diseases. However, the isolation of these cells requires special equipment, trained personnel, and in some cases needs approval from respective authorities. To overcome these limitations, several immortalized HSC lines were established. One of these cell lines is CFSC, which was originally established from cirrhotic rat livers induced by carbon tetrachloride. First introduced in 1991, this cell line and derivatives thereof (i.e., CFSC-2G, CFSC-3H, CFSC-5H, and CFSC-8B) are now used in many laboratories as an established in vitro HSC model. We here describe molecular features that are suitable for cell authentication. Importantly, chromosome banding and multicolor spectral karyotyping (SKY) analysis demonstrate that the CFSC-2G genome has accumulated extensive chromosome rearrangements and most chromosomes exist in multiple copies producing a pseudo-triploid karyotype. Furthermore, our study documents a defined short tandem repeat (STR) profile including 31 species-specific markers, and a list of genes expressed in CFSC-2G established by bulk mRNA next-generation sequencing (NGS).}, language = {en} } @article{FerreiraGamazonAlEjehetal.2019, author = {Ferreira, Manuel A. and Gamazon, Eric R. and Al-Ejeh, Fares and Aittom{\"a}ki, Kristiina and Andrulis, Irene L. and Anton-Culver, Hoda and Arason, Adalgeir and Arndt, Volker and Aronson, Kristan J. and Arun, Banu K. and Asseryanis, Ella and Azzollini, Jacopo and Balma{\~n}a, Judith and Barnes, Daniel R. and Barrowdale, Daniel and Beckmann, Matthias W. and Behrens, Sabine and Benitez, Javier and Bermisheva, Marina and Bialkowska, Katarzyna and Blomqvist, Carl and Bogdanova, Natalia V. and Bojesen, Stig E. and Bolla, Manjeet K. and Borg, Ake and Brauch, Hiltrud and Brenner, Hermann and Broeks, Annegien and Burwinkel, Barbara and Cald{\´e}s, Trinidad and Caligo, Maria A. and Campa, Daniele and Campbell, Ian and Canzian, Federico and Carter, Jonathan and Carter, Brian D. and Castelao, Jose E. and Chang-Claude, Jenny and Chanock, Stephen J. and Christiansen, Hans and Chung, Wendy K. and Claes, Kathleen B. M. and Clarke, Christine L. and Couch, Fergus J. and Cox, Angela and Cross, Simon S. and Czene, Kamila and Daly, Mary B. and de la Hoya, Miguel and Dennis, Joe and Devilee, Peter and Diez, Orland and D{\"o}rk, Thilo and Dunning, Alison M. and Dwek, Miriam and Eccles, Diana M. and Ejlertsen, Bent and Ellberg, Carolina and Engel, Christoph and Eriksson, Mikael and Fasching, Peter A. and Fletcher, Olivia and Flyger, Henrik and Friedman, Eitan and Frost, Debra and Gabrielson, Marike and Gago-Dominguez, Manuela and Ganz, Patricia A. and Gapstur, Susan M. and Garber, Judy and Garc{\´i}a-Closas, Montserrat and Garc{\´i}a-S{\´a}enz, Jos{\´e} A. and Gaudet, Mia M. and Giles, Graham G. and Glendon, Gord and Godwin, Andrew K. and Goldberg, Mark S. and Goldgar, David E. and Gonz{\´a}lez-Neira, Anna and Greene, Mark H. and Gronwald, Jacek and Guen{\´e}l, Pascal and Haimann, Christopher A. and Hall, Per and Hamann, Ute and He, Wei and Heyworth, Jane and Hogervorst, Frans B. L. and Hollestelle, Antoinette and Hoover, Robert N. and Hopper, John L. and Hulick, Peter J. and Humphreys, Keith and Imyanitov, Evgeny N. and Isaacs, Claudine and Jakimovska, Milena and Jakubowska, Anna and James, Paul A. and Janavicius, Ramunas and Jankowitz, Rachel C. and John, Esther M. and Johnson, Nichola and Joseph, Vijai and Karlan, Beth Y. and Khusnutdinova, Elza and Kiiski, Johanna I. and Ko, Yon-Dschun and Jones, Michael E. and Konstantopoulou, Irene and Kristensen, Vessela N. and Laitman, Yael and Lambrechts, Diether and Lazaro, Conxi and Leslie, Goska and Lester, Jenny and Lesueur, Fabienne and Lindstr{\"o}m, Sara and Long, Jirong and Loud, Jennifer T. and Lubiński, Jan and Makalic, Enes and Mannermaa, Arto and Manoochehri, Mehdi and Margolin, Sara and Maurer, Tabea and Mavroudis, Dimitrios and McGuffog, Lesley and Meindl, Alfons and Menon, Usha and Michailidou, Kyriaki and Miller, Austin and Montagna, Marco and Moreno, Fernando and Moserle, Lidia and Mulligan, Anna Marie and Nathanson, Katherine L. and Neuhausen, Susan L. and Nevanlinna, Heli and Nevelsteen, Ines and Nielsen, Finn C. and Nikitina-Zake, Liene and Nussbaum, Robert L. and Offit, Kenneth and Olah, Edith and Olopade, Olufunmilayo I. and Olsson, H{\aa}kan and Osorio, Ana and Papp, Janos and Park-Simon, Tjoung-Won and Parsons, Michael T. and Pedersen, Inge Sokilde and Peixoto, Ana and Peterlongo, Paolo and Pharaoh, Paul D. P. and Plaseska-Karanfilska, Dijana and Poppe, Bruce and Presneau, Nadege and Radice, Paolo and Rantala, Johanna and Rennert, Gad and Risch, Harvey A. and Saloustros, Emmanouil and Sanden, Kristin and Sawyer, Elinor J. and Schmidt, Marjanka K. and Schmutzler, Rita K. and Sharma, Priyanka and Shu, Xiao-Ou and Simard, Jaques and Singer, Christian F. and Soucy, Penny and Southey, Melissa C. and Spinelli, John J. and Spurdle, Amanda B. and Stone, Jennifer and Swerdlow, Anthony J. and Tapper, William J. and Taylor, Jack A. and Teixeira, Manuel R. and Terry, Mary Beth and Teul{\´e}, Alex and Thomassen, Mads and Th{\"o}ne, Kathrin and Thull, Darcy L. and Tischkowitz, Marc and Toland, Amanda E. and Torres, Diana and Truong, Th{\´e}r{\`e}se and Tung, Nadine and Vachon, Celine M. and van Asperen, Christi J. and van den Ouweland, Ans M. W. and van Rensburg, Elizabeth J. and Vega, Ana and Viel, Alexandra and Wang, Qin and Wappenschmidt, Barbara and Weitzel, Jeffrey N. and Wendt, Camilla and Winqvist, Robert and Yang, Xiaohong R. and Yannoukakos, Drakoulis and Ziogas, Argyrios and Kraft, Peter and Antoniou, Antonis C. and Zheng, Wei and Easton, Douglas F. and Milne, Roger L. and Beesley, Jonathan and Chenevix-Trench, Georgia}, title = {Genome-wide association and transcriptome studies identify target genes and risk loci for breast cancer}, series = {Nature Communications}, volume = {10}, journal = {Nature Communications}, organization = {EMBRACE Collaborators, GC-HBOC Study Collaborators, GEMO Study Collaborators, ABCTB Investigators, HEBON Investigators, BCFR Investigators}, doi = {10.1038/s41467-018-08053-5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-228024}, year = {2019}, abstract = {Genome-wide association studies (GWAS) have identified more than 170 breast cancer susceptibility loci. Here we hypothesize that some risk-associated variants might act in non-breast tissues, specifically adipose tissue and immune cells from blood and spleen. Using expression quantitative trait loci (eQTL) reported in these tissues, we identify 26 previously unreported, likely target genes of overall breast cancer risk variants, and 17 for estrogen receptor (ER)-negative breast cancer, several with a known immune function. We determine the directional effect of gene expression on disease risk measured based on single and multiple eQTL. In addition, using a gene-based test of association that considers eQTL from multiple tissues, we identify seven (and four) regions with variants associated with overall (and ER-negative) breast cancer risk, which were not reported in previous GWAS. Further investigation of the function of the implicated genes in breast and immune cells may provide insights into the etiology of breast cancer.}, language = {en} } @article{DubailHuberChantepieetal.2018, author = {Dubail, Johanne and Huber, C{\´e}line and Chantepie, Sandrine and Sonntag, Stephan and T{\"u}ys{\"u}z, Beyhan and Mihci, Ercan and Gordon, Christopher T. and Steichen-Gersdorf, Elisabeth and Amiel, Jeanne and Nur, Banu and Stolte-Dijkstra, Irene and van Eerde, Albertien M. and van Gassen, Koen L. and Breugem, Corstiaan C. and Stegmann, Alexander and Lekszas, Caroline and Maroofian, Reza and Karimiani, Ehsan Ghayoor and Bruneel, Arnaud and Seta, Nathalie and Munnich, Arnold and Papy-Garcia, Dulce and De La Dure-Molla, Muriel and Cormier-Daire, Val{\´e}rie}, title = {SLC10A7 mutations cause a skeletal dysplasia with amelogenesis imperfecta mediated by GAG biosynthesis defects}, series = {Nature Communications}, volume = {9}, journal = {Nature Communications}, doi = {10.1038/s41467-018-05191-8}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-226377}, year = {2018}, abstract = {Skeletal dysplasia with multiple dislocations are severe disorders characterized by dislocations of large joints and short stature. The majority of them have been linked to pathogenic variants in genes encoding glycosyltransferases, sulfotransferases or epimerases required for glycosaminoglycan synthesis. Using exome sequencing, we identify homozygous mutations in SLC10A7 in six individuals with skeletal dysplasia with multiple dislocations and amelogenesis imperfecta. SLC10A7 encodes a 10-transmembrane-domain transporter located at the plasma membrane. Functional studies in vitro demonstrate that SLC10A7 mutations reduce SLC10A7 protein expression. We generate a Slc10a7-/- mouse model, which displays shortened long bones, growth plate disorganization and tooth enamel anomalies, recapitulating the human phenotype. Furthermore, we identify decreased heparan sulfate levels in Slc10a7-/- mouse cartilage and patient fibroblasts. Finally, we find an abnormal N-glycoprotein electrophoretic profile in patient blood samples. Together, our findings support the involvement of SLC10A7 in glycosaminoglycan synthesis and specifically in skeletal development.}, language = {en} } @article{HaertleMaierhoferBoecketal.2017, author = {Haertle, Larissa and Maierhofer, Anna and B{\"o}ck, Julia and Lehnen, Harald and B{\"o}ttcher, Yvonne and Bl{\"u}her, Matthias and Schorsch, Martin and Potabattula, Ramya and El Hajj, Nady and Appenzeller, Silke and Haaf, Thomas}, title = {Hypermethylation of the non-imprinted maternal MEG3 and paternal MEST alleles is highly variable among normal individuals}, series = {PLoS ONE}, volume = {12}, journal = {PLoS ONE}, number = {8}, doi = {10.1371/journal.pone.0184030}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-170433}, pages = {e0184030}, year = {2017}, abstract = {Imprinted genes show parent-specific activity (functional haploidy), which makes them particularly vulnerable to epigenetic dysregulation. Here we studied the methylation profiles of oppositely imprinted genes at single DNA molecule resolution by two independent parental allele-specific deep bisulfite sequencing (DBS) techniques. Using Roche (GSJunior) next generation sequencing technology, we analyzed the maternally imprinted MEST promoter and the paternally imprinted MEG3 intergenic (IG) differentially methylated region (DMR) in fetal cord blood, adult blood, and visceral adipose tissue. Epimutations were defined as paternal or maternal alleles with >50\% aberrantly (de)methylated CpG sites, showing the wrong methylation imprint. The epimutation rates (range 2-66\%) of the paternal MEST and the maternal MEG3 IG DMR allele, which should be completely unmethylated, were significantly higher than those (0-15\%) of the maternal MEST and paternal MEG3 alleles, which are expected to be fully methylated. This hypermethylation of the non-imprinted allele (HNA) was independent of parental origin. Very low epimutation rates in sperm suggest that HNA occurred after fertilization. DBS with Illumina (MiSeq) technology confirmed HNA for the MEST promoter and the MEG3 IG DMR, and to a lesser extent, for the paternally imprinted secondary MEG3 promoter and the maternally imprinted PEG3 promoter. HNA leads to biallelic methylation of imprinted genes in a considerable proportion of normal body cells (somatic mosaicism) and is highly variable between individuals. We propose that during development and differentiation maintenance of differential methylation at most imprinting control regions may become to some extent redundant. The accumulation of stochastic and environmentally-induced methylation errors on the non-imprinted allele may increase epigenetic diversity between cells and individuals.}, language = {en} } @article{KlughammerDittrichBlometal.2017, author = {Klughammer, Johanna and Dittrich, Marcus and Blom, Jochen and Mitesser, Vera and Vogel, Ulrich and Frosch, Matthias and Goesmann, Alexander and M{\"u}ller, Tobias and Schoen, Christoph}, title = {Comparative genome sequencing reveals within-host genetic changes in Neisseria meningitidis during invasive disease}, series = {PLoS ONE}, volume = {12}, journal = {PLoS ONE}, number = {1}, doi = {10.1371/journal.pone.0169892}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-159547}, pages = {e0169892}, year = {2017}, abstract = {Some members of the physiological human microbiome occasionally cause life-threatening disease even in immunocompetent individuals. A prime example of such a commensal pathogen is Neisseria meningitidis, which normally resides in the human nasopharynx but is also a leading cause of sepsis and epidemic meningitis. Using N. meningitidis as model organism, we tested the hypothesis that virulence of commensal pathogens is a consequence of within host evolution and selection of invasive variants due to mutations at contingency genes, a mechanism called phase variation. In line with the hypothesis that phase variation evolved as an adaptation to colonize diverse hosts, computational comparisons of all 27 to date completely sequenced and annotated meningococcal genomes retrieved from public databases showed that contingency genes are indeed enriched for genes involved in host interactions. To assess within-host genetic changes in meningococci, we further used ultra-deep whole-genome sequencing of throat-blood strain pairs isolated from four patients suffering from invasive meningococcal disease. We detected up to three mutations per strain pair, affecting predominantly contingency genes involved in type IV pilus biogenesis. However, there was not a single (set) of mutation(s) that could invariably be found in all four pairs of strains. Phenotypic assays further showed that these genetic changes were generally not associated with increased serum resistance, higher fitness in human blood ex vivo or differences in the interaction with human epithelial and endothelial cells in vitro. In conclusion, we hypothesize that virulence of meningococci results from accidental emergence of invasive variants during carriage and without within host evolution of invasive phenotypes during disease progression in vivo.}, language = {en} } @article{NandaSchoriesSimeonovetal.2022, author = {Nanda, Indrajit and Schories, Susanne and Simeonov, Ivan and Adolfi, Mateus Contar and Du, Kang and Steinlein, Claus and Alsheimer, Manfred and Haaf, Thomas and Schartl, Manfred}, title = {Evolution of the degenerated Y-chromosome of the swamp guppy, Micropoecilia picta}, series = {Cells}, volume = {11}, journal = {Cells}, number = {7}, issn = {2073-4409}, doi = {10.3390/cells11071118}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-267242}, year = {2022}, abstract = {The conspicuous colour sexual dimorphism of guppies has made them paradigmatic study objects for sex-linked traits and sex chromosome evolution. Both the X- and Y-chromosomes of the common guppy (Poecilia reticulata) are genetically active and homomorphic, with a large homologous part and a small sex specific region. This feature is considered to emulate the initial stage of sex chromosome evolution. A similar situation has been documented in the related Endler's and Oropuche guppies (P. wingei, P. obscura) indicating a common origin of the Y in this group. A recent molecular study in the swamp guppy (Micropoecilia. picta) reported a low SNP density on the Y, indicating Y-chromosome deterioration. We performed a series of cytological studies on M. picta to show that the Y-chromosome is quite small compared to the X and has accumulated a high content of heterochromatin. Furthermore, the Y-chromosome stands out in displaying CpG clusters around the centromeric region. These cytological findings evidently illustrate that the Y-chromosome in M. picta is indeed highly degenerated. Immunostaining for SYCP3 and MLH1 in pachytene meiocytes revealed that a substantial part of the Y remains associated with the X. A specific MLH1 hotspot site was persistently marked at the distal end of the associated XY structure. These results unveil a landmark of a recombining pseudoautosomal region on the otherwise strongly degenerated Y chromosome of M. picta. Hormone treatments of females revealed that, unexpectedly, no sexually antagonistic color gene is Y-linked in M. picta. All these differences to the Poecilia group of guppies indicate that the trajectories associated with the evolution of sex chromosomes are not in parallel.}, language = {en} } @article{PrellSenPotabattulaetal.2022, author = {Prell, Andreas and Sen, Mustafa Orkun and Potabattula, Ramya and Bernhardt, Laura and Dittrich, Marcus and Hahn, Thomas and Schorsch, Martin and Zacchini, Federica and Ptak, Grazyna Ewa and Niemann, Heiner and Haaf, Thomas}, title = {Species-specific paternal age effects and sperm methylation levels of developmentally important genes}, series = {Cells}, volume = {11}, journal = {Cells}, number = {4}, issn = {2073-4409}, doi = {10.3390/cells11040731}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-262301}, year = {2022}, abstract = {A growing number of sperm methylome analyses have identified genomic loci that are susceptible to paternal age effects in a variety of mammalian species, including human, bovine, and mouse. However, there is little overlap between different data sets. Here, we studied whether or not paternal age effects on the sperm epigenome have been conserved in mammalian evolution and compared methylation patterns of orthologous regulatory regions (mainly gene promoters) containing both conserved and non-conserved CpG sites in 94 human, 36 bovine, and 94 mouse sperm samples, using bisulfite pyrosequencing. We discovered three (NFKB2, RASGEF1C, and RPL6) age-related differentially methylated regions (ageDMRs) in humans, four (CHD7, HDAC11, PAK1, and PTK2B) in bovines, and three (Def6, Nrxn2, and Tbx19) in mice. Remarkably, the identified sperm ageDMRs were all species-specific. Most ageDMRs were in genomic regions with medium methylation levels and large methylation variation. Orthologous regions in species not showing this age effect were either hypermethylated (>80\%) or hypomethylated (<20\%). In humans and mice, ageDMRs lost methylation, whereas bovine ageDMRs gained methylation with age. Our results are in line with the hypothesis that sperm ageDMRs are in regions under epigenomic evolution and may be part of an epigenetic mechanism(s) for lineage-specific environmental adaptations and provide a solid basis for studies on downstream effects in the genes analyzed here.}, language = {en} } @phdthesis{Zaum2019, author = {Zaum, Ann-Kathrin}, title = {Erweiterte Diagnostik bei neuromuskul{\"a}ren Erkrankungen: vom Genpanel zum Whole Genome Sequencing}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-176314}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Muskeln und Nerven bilden eine essentielle funktionelle Einheit f{\"u}r den Bewegungsapparat. Neuromuskul{\"a}re Erkrankungen lassen sich unterteilen in Krankheiten, denen ein muskul{\"a}res Problem zu Grunde liegt, wie zum Beispiel Muskeldystrophien (Muskeldystrophie Duchenne, DMD) und Myopathien (Myofibrill{\"a}re Myopathie, MFM), und in Erkrankungen aufgrund von Nervensch{\"a}digungen, wie zum Beispiel Neuropathien und spastische Paraplegien (SPG). In den vier Teilen der vorliegenden Arbeit konnte sowohl das genetische wie auch das ph{\"a}notypische Spektrum von neuromuskul{\"a}ren Krankheiten erweitert werden. Die daf{\"u}r verwendeten Methoden reichen von der Sanger-Sequenzierung einzelner Gene {\"u}ber Next-Generation Sequencing (NGS)-Panel-Diagnostik, zu Whole Exome Sequencing (WES) und schließlich zu Whole Genome Sequencing (WGS). Zus{\"a}tzlich wurde cDNA zur Detektion von Ver{\"a}nderungen im Transkriptom sequenziert. Im ersten Teil wurde der klinische Ph{\"a}notyp der Seipinopathien erweitert, der jetzt auch amyotrophe Lateralsklerose (ALS) und multifokale motorische Neuropathie (MMN) beinhaltet. Daf{\"u}r wurde eine Panel-Analyse durchgef{\"u}hrt, die eine bekannte Mutation in BSCL2 aufdeckte. Aufgrund des hiermit erweiterten Ph{\"a}notyps der Seipinopathien sollten Mutationen in BSCL2 auch bei anderen Verdachtsdiagnosen, wie ALS oder MMN, ber{\"u}cksichtigt werden. Außerdem wurde gezeigt, dass in der Diagnostik SPGs und Charcot-Marie-Tooth Erkrankungen (CMTs) eine {\"U}berlappung zeigen und bei der Diagnose von Verdachtsf{\"a}llen Gene aus beiden Krankheitsbereichen ber{\"u}cksichtigt werden sollten. Die Suche mit Hilfe eines Ph{\"a}notyp-Filters hat sich dabei als erfolgreich erwiesen. Ungel{\"o}ste F{\"a}lle sollten aber in regelm{\"a}ßigen Abst{\"a}nden neu analysiert werden, da immer neue Gene mit den Ph{\"a}notypen assoziiert werden. Der zweite Teil befasst sich mit der Untersuchung von DMD-Patienten mit bisher ungekl{\"a}rtem Genotyp. Durch eine RNA-Analyse des gesamten DMD-Transkripts wurden tief-intronische Mutationen aufgedeckt, die Einfluss auf das Spleißen haben. Durch diese Mutationen wurden intronische Sequenzen als Pseudoexons in die mRNA eingef{\"u}gt. Diese Mutationsart scheint h{\"a}ufig unter ungekl{\"a}rten DMD-F{\"a}llen zu sein, in unserer Kohorte von 5 DMD-Patienten wurden in zwei F{\"a}llen Pseudoexons entdeckt. Eine Besonderheit besteht darin, dass in der RNA-Analyse immer noch ein Rest Wildtyp-Transkript vorhanden war, wodurch die Patienten vermutlich einen milderen Becker-Ph{\"a}notyp aufweisen. Ein weiterer ungekl{\"a}rter DMD-Fall konnte durch die Sequenzierung der gesamten genomischen Sequenz aufgekl{\"a}rt werden. Es wurde eine perizentrische Inversion entdeckt (46,Y,inv(X)(p21.1q13.3). Dies zeigt, dass WGS auch zur Detektion von großen Strukturvariationen geeignet ist. Im dritten Teil wurden Spleißmutationen untersucht. Spleißmutationen wurden bisher nicht in TMEM5-assoziierter alpha-Dystroglykanopathie beschrieben und somit als neue Mutationsart f{\"u}r diese Erkrankung nachgewiesen. Dabei wurde auch die funktionelle Exostosin-Dom{\"a}ne in TMEM5 best{\"a}tigt. Eine RNA-Untersuchung verschiedener Spleißmutationen zeigte, dass Spleißmutationen h{\"a}ufig zu einem ver{\"a}nderten Transkript f{\"u}hren, auch wenn diese Mutationen weiter von der Konsensussequenz entfernt sind. Spleißmutation sollten daher h{\"a}ufiger in der Diagnostik ber{\"u}cksichtig und {\"u}berpr{\"u}ft werden. Im letzten Teil wurde eine strukturierte Diagnostik von MFM-Patienten beschrieben und neue Kandidaten-Gene f{\"u}r MFM vorgestellt. Es ist zu vermuten, dass auch Mutationen in Genen, die bisher f{\"u}r Kardiomyopathien, Kollagen Typ VI-Myopathien und Neuropathien beschrieben sind, einen MFM-Ph{\"a}notyp verursachen k{\"o}nnen. Diese Ergebnisse erweitern das genetische Spektrum der MFM, was sich auf die Diagnostik dieser Erkrankungen auswirken sollte. Im Laufe dieser Arbeit konnten damit die neuromuskul{\"a}ren Erkrankungen vieler Patienten genetisch gekl{\"a}rt werden. Neue Ph{\"a}notypen und genetische Ursachen wurden beschrieben und es wurde gezeigt, dass sich WGS technisch f{\"u}r die Diagnostik, auch zur Detektion von großen Strukturvarianten, eignet.}, subject = {Neuromuskul{\"a}re Krankheit}, language = {de} } @article{LiedtkeHofmannJakobetal.2020, author = {Liedtke, Daniel and Hofmann, Christine and Jakob, Franz and Klopocki, Eva and Graser, Stephanie}, title = {Tissue-Nonspecific Alkaline Phosphatase—A Gatekeeper of Physiological Conditions in Health and a Modulator of Biological Environments in Disease}, series = {Biomolecules}, volume = {10}, journal = {Biomolecules}, number = {12}, publisher = {MDPI}, issn = {2218-273X}, doi = {10.3390/biom10121648}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-220096}, year = {2020}, abstract = {Tissue-nonspecific alkaline phosphatase (TNAP) is a ubiquitously expressed enzyme that is best known for its role during mineralization processes in bones and skeleton. The enzyme metabolizes phosphate compounds like inorganic pyrophosphate and pyridoxal-5′-phosphate to provide, among others, inorganic phosphate for the mineralization and transportable vitamin B6 molecules. Patients with inherited loss of function mutations in the ALPL gene and consequently altered TNAP activity are suffering from the rare metabolic disease hypophosphatasia (HPP). This systemic disease is mainly characterized by impaired bone and dental mineralization but may also be accompanied by neurological symptoms, like anxiety disorders, seizures, and depression. HPP characteristically affects all ages and shows a wide range of clinical symptoms and disease severity, which results in the classification into different clinical subtypes. This review describes the molecular function of TNAP during the mineralization of bones and teeth, further discusses the current knowledge on the enzyme's role in the nervous system and in sensory perception. An additional focus is set on the molecular role of TNAP in health and on functional observations reported in common laboratory vertebrate disease models, like rodents and zebrafish.}, language = {en} } @article{HofrichterMojaradDolletal.2018, author = {Hofrichter, Michaela A. H. and Mojarad, Majid and Doll, Julia and Grimm, Clemens and Eslahi, Atiye and Hosseini, Neda Sadat and Rajati, Mohsen and M{\"u}ller, Tobias and Dittrich, Marcus and Maroofian, Reza and Haaf, Thomas and Vona, Barbara}, title = {The conserved p.Arg108 residue in S1PR2 (DFNB68) is fundamental for proper hearing: evidence from a consanguineous Iranian family}, series = {BMC Medical Genetics}, volume = {19}, journal = {BMC Medical Genetics}, number = {81}, doi = {10.1186/s12881-018-0598-5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-175755}, year = {2018}, abstract = {Background: Genetic heterogeneity and consanguineous marriages make recessive inherited hearing loss in Iran the second most common genetic disorder. Only two reported pathogenic variants (c.323G>C, p.Arg108Pro and c.419A>G, p.Tyr140Cys) in the S1PR2 gene have previously been linked to autosomal recessive hearing loss (DFNB68) in two Pakistani families. We describe a segregating novel homozygous c.323G>A, p.Arg108Gln pathogenic variant in S1PR2 that was identified in four affected individuals from a consanguineous five generation Iranian family. Methods: Whole exome sequencing and bioinformatics analysis of 116 hearing loss-associated genes was performed in an affected individual from a five generation Iranian family. Segregation analysis and 3D protein modeling of the p.Arg108 exchange was performed. Results: The two Pakistani families previously identified with S1PR2 pathogenic variants presented profound hearing loss that is also observed in the affected Iranian individuals described in the current study. Interestingly, we confirmed mixed hearing loss in one affected individual. 3D protein modeling suggests that the p.Arg108 position plays a key role in ligand receptor interaction, which is disturbed by the p.Arg108Gln change. Conclusion: In summary, we report the third overall mutation in S1PR2 and the first report outside the Pakistani population. Furthermore, we describe a novel variant that causes an amino acid exchange (p.Arg108Gln) in the same amino acid residue as one of the previously reported Pakistani families (p.Arg108Pro). This finding emphasizes the importance of the p.Arg108 amino acid in normal hearing and confirms and consolidates the role of S1PR2 in autosomal recessive hearing loss.}, language = {en} } @article{FiedlerHirschElHajjetal.2019, author = {Fiedler, David and Hirsch, Daniela and El Hajj, Nady and Yang, Howard H. and Hu, Yue and Sticht, Carsten and Nanda, Indrajit and Belle, Sebastian and Rueschoff, Josef and Lee, Maxwell P. and Ried, Thomas and Haaf, Thomas and Gaiser, Timo}, title = {Genome-wide DNA methylation analysis of colorectal adenomas with and without recurrence reveals an association between cytosine-phosphate-guanine methylation and histological subtypes}, series = {Genes, Chromosomes and Cancer}, volume = {58}, journal = {Genes, Chromosomes and Cancer}, number = {11}, doi = {10.1002/gcc.22787}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-212676}, pages = {783 -- 797}, year = {2019}, abstract = {Aberrant methylation of DNA is supposed to be a major and early driver of colonic adenoma development, which may result in colorectal cancer (CRC). Although gene methylation assays are used already for CRC screening, differential epigenetic alterations of recurring and nonrecurring colorectal adenomas have yet not been systematically investigated. Here, we collected a sample set of formalin-fixed paraffin-embedded colorectal low-grade adenomas (n = 72) consisting of primary adenomas without and with recurrence (n = 59), recurrent adenomas (n = 10), and normal mucosa specimens (n = 3). We aimed to unveil differentially methylated CpG positions (DMPs) across the methylome comparing not only primary adenomas without recurrence vs primary adenomas with recurrence but also primary adenomas vs recurrent adenomas using the Illumina Human Methylation 450K BeadChip array. Unsupervised hierarchical clustering exhibited a significant association of methylation patterns with histological adenoma subtypes. No significant DMPs were identified comparing primary adenomas with and without recurrence. Despite that, a total of 5094 DMPs (false discovery rate <0.05; fold change >10\%) were identified in the comparisons of recurrent adenomas vs primary adenomas with recurrence (674; 98\% hypermethylated), recurrent adenomas vs primary adenomas with and without recurrence (241; 99\% hypermethylated) and colorectal adenomas vs normal mucosa (4179; 46\% hypermethylated). DMPs in cytosine-phosphate-guanine (CpG) islands were frequently hypermethylated, whereas open sea- and shelf-regions exhibited hypomethylation. Gene ontology analysis revealed enrichment of genes associated with the immune system, inflammatory processes, and cancer pathways. In conclusion, our methylation data could assist in establishing a more robust and reproducible histological adenoma classification, which is a prerequisite for improving surveillance guidelines.}, language = {en} } @article{KolokotronisPlutaKlopockietal.2020, author = {Kolokotronis, Konstantinos and Pluta, Natalie and Klopocki, Eva and Kunstmann, Erdmute and Messroghli, Daniel and Maack, Christoph and Tejman-Yarden, Shai and Arad, Michael and Rost, Simone and Gerull, Brenda}, title = {New Insights on Genetic Diagnostics in Cardiomyopathy and Arrhythmia Patients Gained by Stepwise Exome Data Analysis}, series = {Journal of Clinical Medicine}, volume = {9}, journal = {Journal of Clinical Medicine}, number = {7}, doi = {10.3390/jcm9072168}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-236094}, year = {2020}, abstract = {Inherited cardiomyopathies are characterized by clinical and genetic heterogeneity that challenge genetic diagnostics. In this study, we examined the diagnostic benefit of exome data compared to targeted gene panel analyses, and we propose new candidate genes. We performed exome sequencing in a cohort of 61 consecutive patients with a diagnosis of cardiomyopathy or primary arrhythmia, and we analyzed the data following a stepwise approach. Overall, in 64\% of patients, a variant of interest (VOI) was detected. The detection rate in the main sub-cohort consisting of patients with dilated cardiomyopathy (DCM) was much higher than previously reported (25/36; 69\%). The majority of VOIs were found in disease-specific panels, while a further analysis of an extended panel and exome data led to an additional diagnostic yield of 13\% and 5\%, respectively. Exome data analysis also detected variants in candidate genes whose functional profile suggested a probable pathogenetic role, the strongest candidate being a truncating variant in STK38. In conclusion, although the diagnostic yield of gene panels is acceptable for routine diagnostics, the genetic heterogeneity of cardiomyopathies and the presence of still-unknown causes favor exome sequencing, which enables the detection of interesting phenotype-genotype correlations, as well as the identification of novel candidate genes.}, language = {en} }