@phdthesis{Hoehn2009, author = {H{\"o}hn, Katharina}, title = {Genotyp-Ph{\"a}notyp Korrelation bei Fanconi An{\"a}mie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37542}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Die Fanconi An{\"a}mie (FA) stellt eine sowohl genetisch als auch ph{\"a}notypisch {\"a}ußerst heterogene, autosomal rezessiv und X-chromosomal vererbte Erkrankung dar. Sie ist gekennzeichnet durch chromosomale Instabilit{\"a}t, ein chronisch progredientes Knochenmarkversagen, multiple kongenitale Fehlbildungen und eine Pr{\"a}disposition zu diversen Neoplasien. Auf zellul{\"a}rer Ebene ist die FA durch eine erh{\"o}hte spontane Chromosomenbr{\"u}chigkeit sowie einer Hypersensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber DNA-sch{\"a}digenden Agenzien charakterisiert. Bislang konnten 13 Komplementations-gruppen (FA-A bis FA-N) und ihre jeweiligen Gene identifiziert werden. Die FA-Proteine spielen eine wichtige Rolle bei der Reparatur von DNA-Doppelstrang-br{\"u}chen. Die breite genetische Heterogenit{\"a}t der Fanconi An{\"a}mie und die große Anzahl privater Mutationen, aufgrund derer kaum interindividuelle Vergleiche m{\"o}glich sind, erschweren eine Genotyp-Ph{\"a}notyp Korrelation ebenso wie der compound-heterozygote Mutationsstatus vieler FA-Patienten. Bisherige Untersuchungen weisen darauf hin, dass die Art der jeweiligen Mutation einen gr{\"o}ßeren Einfluß auf die ph{\"a}notypische Auspr{\"a}gung der Erkrankung hat als die Art des betroffenen Gens. Zus{\"a}tzlich zeichnet die Fanconi An{\"a}mie eine große ph{\"a}notypische Variabilit{\"a}t aus, die sich in h{\"o}chst unterschiedlichen Krankheitsauspr{\"a}gungen und -verl{\"a}ufen {\"a}ußert. Um aussagekr{\"a}ftige Genotyp-Ph{\"a}notyp Korrelationen etablieren zu k{\"o}nnen, bedarf es einer ausreichenden Anzahl von FA-Patienten, bei denen sowohl die Komplementationsgruppe als auch die zugrunde liegende Mutation eindeutig definiert wurden. In der vorliegenden Arbeit wurden exemplarisch die Krankheitsverl{\"a}ufe einiger Patienten (4 x FA-A, 1 x FA-B, 3 x FA-C, 1 x FA-D2 und 2 x FA-G) analysiert und mit den jeweiligen molekulargenetischen Befunden korreliert. Im Anschluss daran wurden in der Literatur beschriebene Genotyp-Ph{\"a}notyp Korrelationen erl{\"a}utert, verschiedene Mechanismen der ph{\"a}notypischen Variabilit{\"a}t dargestellt und abschließend pr{\"a}gnante Kasuistiken nochmals hervorgehoben.}, subject = {Fanconi-An{\"a}mie}, language = {de} } @phdthesis{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{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{Patzina2019, author = {Patzina, Tobias}, title = {Genetische Ver{\"a}nderungen am SOX9 Lokus bei Pierre-Robin-Sequenz}, doi = {10.25972/OPUS-18689}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-186893}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Die Pierre-Robin-Sequenz ist eine angeborene kraniofaziale Fehlbildung, bei der h{\"a}ufig eine Triade von Symptomen, bestehend aus mandibul{\"a}rer Mikrognathie/Retrognathie, Glossoptose und einer Gaumenspalte, beobachtet werden kann. Aufgrund der Heterogenit{\"a}t der PRS und der h{\"a}ufigen Vergesellschaftung mit Syndromen, konnten {\"A}tiologie und Pathogenese der PRS bisher nur unzureichend gekl{\"a}rt werden. F{\"u}r einen Teil der Patienten mit isolierter PRS konnte eine famili{\"a}re H{\"a}ufung von PRS-F{\"a}llen nachgewiesen werden, was auf eine erbliche Komponente als krankheitsausl{\"o}senden Faktor hinweist. In diesem Zusammenhang konnten bei Patienten mit isolierter PRS geh{\"a}uft genetische Ver{\"a}nderungen mit einer Entfernung von {\"u}ber 1Mb zentromerisch (5´) von SOX9 auf dem Chromosom 17 detektiert werden. Es wird vermutet, dass diese genetischen Aberrationen am SOX9 Lokus eine gewebsspezifische Fehlregulation von SOX9 w{\"a}hrend der Embryonalentwicklung ausl{\"o}sen und somit urs{\"a}chlich f{\"u}r die Entstehung von PRS sein k{\"o}nnen. Das Ziel dieser Arbeit war es, eine W{\"u}rzburger Patientenkohorte mit isolierter PRS zu gewinnen und Informationen {\"u}ber die ph{\"a}notypischen Merkmale der Studienteilnehmer auszuwerten. Im Anschluss sollte die Patienten-DNS mittels molekulargenetischen Analysemethoden auf potenziell krankheitsausl{\"o}sende genetische Aberrationen am SOX9 Lokus untersucht werden. Zun{\"a}chst konnte eine Kohorte mit sieben PRS-Patienten erstellt und Informationen {\"u}ber die ph{\"a}notypischen Krankheitsmerkmale erfasst und ausgewertet werden. Anschließend wurden bei den Studienteilnehmern eine Array-CGH, eine quantitative Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion und im Bereich von drei konservierten, potenziell regulatorischen Elementen des SOX9 Lokus eine Sanger Sequenzierung durchgef{\"u}hrt. Die Array-CGH ergab zun{\"a}chst bei einem Patienten zwei große Deletionen im regulativen Umfeld des SOX9 Lokus, welche im Weiteren nicht durch qPCR best{\"a}tigt werden konnten. Letztendlich konnten durch die Sanger Sequenzierung 22 Varianten detektiert werden, wovon f{\"u}r drei Einzelnukleotid-Polymorphismen eine pr{\"a}disponierende Wirkung diskutierbar und f{\"u}r zwei Einzelnukleotid-Varianten eine urs{\"a}chlich pathogene Wirkung nicht auszuschließen ist.}, subject = {Robin-Syndrom}, language = {de} } @phdthesis{Kolokotronis2021, author = {Kolokotronis, Konstantinos}, title = {Genetische Ursachen heredit{\"a}rer Herzerkrankungen}, doi = {10.25972/OPUS-23116}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-231164}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Heredit{\"a}re Kardiomyopathien sind durch klinische und genetische Heterogenit{\"a}t gekennzeichnet, welche die Kardiogenetik vor Herausforderungen stellt. In dieser Arbeit wurden manche dieser Herausforderungen angegangen, indem anhand einer Kohorte von 61 Patienten mit Kardiomyopathie bzw. prim{\"a}rer Arrhythmie eine Exom-Diagnostik mit anschließender stufenweiser Datenanalyse vorgenommen wurde. Ein Ziel der Arbeit war, die aktuellen diagnostischen Detektionsraten zu pr{\"u}fen sowie zu bewerten, ob eine erweiterte Exom-Diagnostik im Vergleich zur {\"u}blichen Genpanel-Analyse einen diagnostischen Zugewinn bringt. Zudem sollten potenzielle Krankheitsgene sowie komplexe Genotypen identifiziert werden. Die Ergebnisse zeigten, dass bei insgesamt 64\% der Patienten eine Variante von Interesse gefunden wurde. Hervorzuheben ist die hohe Detektionsrate in der gr{\"o}ßten Subkohorte, die aus Patienten mit dilatativer bzw. linksventrikul{\"a}rer Non-Compaction Kardiomyopathie bestand: 69\% und damit h{\"o}her im Vergleich zur in der Literatur berichteten Detektionsrate von bis zu 50\%. Im Rahmen der stufenweisen Daten-Auswertung zeigte sich zwar, dass die meisten kausalen Varianten in den ph{\"a}notypspezifischen Panels zu finden waren, die Analyse eines erweiterten Panels mit 79 Genen sowie der Gesamtexom-Daten aber zu einer zus{\"a}tzlichen Aufkl{\"a}rungsquote von 13\% bzw. 5\% f{\"u}hrte. Durch die Erweiterung der Diagnostik konnten interessante, teilweise neue Assoziationen zwischen Genotyp und Ph{\"a}notyp sowie neue Kandidatengene identifiziert werden. Das beste Beispiel daf{\"u}r ist eine trunkierende Variante im STK38-Gen, das an der Phosphorylierung eines Regulators der Expression kardialer Gene beteiligt ist. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass, obwohl die Detektionsrate von Genpanels f{\"u}r die Routine-Diagnostik akzeptabel ist, die Anwendung von Exom-Diagnostik einen diagnostischen Zugewinn, die Entdeckung von interessanten Genotyp-Ph{\"a}notyp-Korrelationen sowie die Identifizierung von Kandidatengenen erm{\"o}glicht.}, subject = {Herzmuskelkrankheit}, language = {de} } @phdthesis{Loewe2011, author = {L{\"o}we, Julia Irmgard}, title = {Genetische Erkrankungen bei Figuren in der M{\"a}rchensammlung der Br{\"u}der Grimm}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69774}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Wissenschaftliche Untersuchung {\"u}ber einzelne humangenetische Erkrankungsbilder, welche mit bestimmten M{\"a}rchenfiguren korreliert werden k{\"o}nnen.}, subject = {Br{\"u}der Grimm}, language = {de} } @phdthesis{Gauss2009, author = {Gauß, Frieder}, title = {Genetische Diagnostik bei H{\"a}mophilie A und Heredit{\"a}rem Angio{\"o}dem: eine retrospektive Studie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-45995}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Im F{\"u}nfjahreszeitraum der Jahre 2000 bis 2004 wurden am Institut f{\"u}r Humangenetik der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg mehr als 2300 Untersuchungen zur molekulargenetischen Best{\"a}tigung bzw. Ausschluss eines Betroffenen-Status bzw. eines {\"U}bertr{\"a}ger-Status f{\"u}r die H{\"a}mophilie A durchgef{\"u}hrt. Dies waren 20\% aller in dieser Arbeit erfassten molekulargenetischen Untersuchungen des Instituts. Die Zahl der Untersuchungen stieg von knapp {\"u}ber 400 im Jahre 2000 auf 550 im Jahre 2003, fiel aber im Jahr 2004 wieder auf den Ausgangswert zur{\"u}ck. Anforderungen f{\"u}r F8-Mutationsanalysen kamen schwerpunktm{\"a}ßig aus Bonn, Frankfurt, M{\"u}nchen und den neuen Bundesl{\"a}ndern. 55\% der untersuchten Patienten waren m{\"a}nnlich, 39\% weiblich, wobei die Zahl der weiblichen Patienten ({\"U}bertr{\"a}gerdiagnostik) bis zum Jahre 2003 einen deutlichen Anstieg verzeichnete. In 72\% der F{\"a}lle konnte eine Mutation nachgewiesen, in 25\% der F{\"a}lle konnte eine Mutation ausgeschlossen werden. Durchschnittlich 3\% der F{\"a}lle blieben ohne definitives Ergebnis, wobei dieser Wert am Ende des Beobachtungszeitraums mit 1\% deutlich unter den initialen 6\% im Jahre 2000 lag. Die prim{\"a}re Untersuchungsrate auf die Intron 22 Inversion sank von initial 40\% (im Jahre 2000) auf knapp unter 20\% im Jahre 2004. Gleichzeitig stieg die Analytik mittels DGGE und anschließender Sequenzierung von 60\% auf 80\%. Im Gegensatz zur Intron 22 Inversion mit 29\% der positiv-getesteten F{\"a}lle spielte die Intron 1 Inversion mit knapp 1\% der positiven Ergebnisse nur eine geringe Rolle. Im gleichen F{\"u}nfjahreszeitraum wurden 350 Untersuchungen zur Best{\"a}tigung bzw. zum Ausschluss genetischer Ver{\"a}nderungen als Ursache des Heredit{\"a}ren Angio{\"o}dems (HAE) durchgef{\"u}hrt. Die H{\"a}ufigkeit der Mutationsanalysen im SERPING1-Gen ergab eine bimodale Verteilung: W{\"a}hrend im Jahr 2000 knapp {\"u}ber 100 Analysen durchgef{\"u}hrt wurden, sank diese Zahl im Jahr 2001 auf unter 50, um dann bis zum Jahre 2004 auf nahezu 200 F{\"a}lle pro Jahr anzusteigen. 62\% der untersuchten Patienten waren weiblich, 38\% m{\"a}nnlich, was der klinischen Pr{\"a}sentation der Erkrankung entspricht. Das Durchschnittsalter lag zwischen 30 und 40 Jahren. In 52\% der Untersuchungen gelang der Nachweis einer Mutation, in 34\% der F{\"a}lle war das Ergebnis negativ. In durchschnittlich 14\% der F{\"a}lle konnte kein definitives Ergebnis erzielt werden. W{\"a}hrend dieser Wert initial (im Jahre 2000) bei 30\% lag, konnte er durch die Verbesserung der molekulargenetischen Analytik bis zum Jahre 2004 auf unter 2\% gesenkt werden. Unter den Einsendern dominierten die Großr{\"a}ume Frankfurt und Mainz, w{\"a}hrend nur jeweils 1\% der Anforderungen auf die Großr{\"a}ume M{\"u}nchen, Gera und Belgien entfielen. Lt. G{\"o}ßwein et al. (2008) [C1CYG08] fanden sich in der W{\"u}rzburger Kohorte mit jeweils 33\% bis 34\% am h{\"a}ufigsten Missense-Mutationen sowie kleinere Deletionen und Insertionen. Große Deletionen, Splice-site-Mutationen und Nonsense-Mutationen waren mit jeweils ca. 10\% sehr viel seltener. Zusammenfassend ergeben sich aus der retrospektiven Auswertung der Daten zur molekulargenetischen Analytik von H{\"a}mophilie A und Heredit{\"a}rem Angio{\"o}dem wichtige Hinweise auf zeitlich und technisch bedingte Fluktuationen, welche als Grundlage zuk{\"u}nftiger analytischer Strategien dienen k{\"o}nnen.}, subject = {W{\"u}rzburg / Institut f{\"u}r Humangenetik}, language = {de} } @phdthesis{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{Muench2010, author = {M{\"u}nch, Andrea}, title = {Funktionsst{\"o}rungen von DNA-Reparaturgenen als Risikofaktor f{\"u}r die Entwicklung von heredit{\"a}ren kolorektalen Karzinomen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-50072}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {5 bis 10 \% aller kolorektalen Karzinome entstehen auf dem Boden einer erblichen Disposition. Bei der Tumorgenese dieser heredit{\"a}ren kolorektalen Karzinome spielen pathogenetisch vor allem Mutationen in DNA-Reparaturgenen eine wichtige Rolle. Ziel dieser Arbeit war es, anhand neuester Literatur darzustellen, welche Bedeutung Funktionsst{\"o}rungen in DNA-Reparaturgenen als Risikofaktoren bei der Entstehung von erblichen kolorektalen Karzinomen haben.Die meisten Mutationen unter den DNA-Reparaturgenen finden sich in Genen des Mismatch-Reparatursystems. Genetische Keimbahnmutationen in MMR-Genen sind an der Pathogenese von vier verschiedenen Krebssyndromen beteiligt, die zu kolorektalen Karzinomen f{\"u}hren k{\"o}nnen. Es sind das autosomal-dominant vererbte HNPCC-Syndrom mit Mutationen im hMLH1-, hMSH2-, hMSH6-, hMLH3-, hPMS2- und hPMS1-Gen, das autosomal-dominant vererbte Muir-Torre-Syndrom dessen Grundlage Mutationen im hMSH2-, hMLH1- und hMSH6-Gen sind, das autosomal-dominant oder autosomal-rezessiv vererbte Turcot-Syndrom mit Mutationen im hMLH1-, hPMS2-, hMSH2- und hMSH6-Gen sowie das autosomal-rezessiv vererbte Mismatch-Repair-Deficiency-Syndrom mit Mutationen im hMLH1-, hMSH2-, hMSH6- und hPMS2-Gen. Neben genetischen Mutationen werden auch zunehmend epigenetische Modifikationen entdeckt, die DNA-Reparaturgene durch Promotorhypermethylierung inaktivieren und so an der Pathogenese erblicher kolorektaler Karzinome mitwirken. Bis jetzt sind Epimutationen in den MMR-Genen hMLH1 und hMSH2 in der Literatur beschrieben worden. Auch im DNA-Reparaturgen MGMT, einem Gen aus dem Reversions-Reparatursystem, konnten Epimutationen nachgewiesen werden, die die Entstehung von kolorektalen Tumoren f{\"o}rdern.Funktionsst{\"o}rungen in DNA-Reparaturgenen des Basen-Exzisions-Reparatursystems sind ebenso an der Tumorgenese des kolorektalen Karzinoms beteiligt. Genetische Keimbahnmutationen im DNA-Reparaturgen MUTYH f{\"u}hren zur MUTYH-assoziierten Polyposis (MAP), einem erblichen Krebssyndrom, mit einem autosomal-rezessiven Erbgang. Genetische Mutationen konnten auch im MBD4-Gen, einem weiteren BER-Gen, in kolorektalen Karzinomen nachgewiesen werden.}, subject = {Dickdarmkrebs}, language = {de} } @phdthesis{Bechtold2005, author = {Bechtold, Astrid}, title = {Funktionelle und molekulare Pr{\"a}nataldiagnostik der Fanconi-An{\"a}mie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14663}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Die Zellzyklusanalyse an kultivierten Fruchtwasserzellen zur pr{\"a}natalen Diagnostik der Fanconi-An{\"a}mie ist nicht hinreichend zuverl{\"a}ssig und sollte aufgrund der teilweisen Verf{\"a}lschung des Ergebnisses durch tetraploide Zellen und unzureichende Mitogenantwort sowie eventuell einen hohen Anteil nichtstimulierbarer Zellen (sog. noncycling fraction) stets mit einer weiteren Untersuchung an Nabelschnurblutzellen best{\"a}tigt werden. Durch eine Kombination von Amnionzelll- und NS-Blut- Untersuchung mit Hilfe der Durchflußzytometrie kann die Diagnose FA dann in der Mehrzahl der F{\"a}lle sicher ausgeschlossen oder best{\"a}tigt werden. Diese funktionelle Testung ist insbesondere f{\"u}r das Screening von Niedrig-Risiko-Schwangerschaften geeignet, bei denen eine pr{\"a}natale Diagnostik auf Grund eines auff{\"a}lligen Ultraschallbefundes bei sonst leerer Familienanamnese durchgef{\"u}hrt wird. Indirekte und direkte Gendiagnostik setzen die Kenntnis des betroffenen Gens bzw. beider krankheitsverursachender Mutationen voraus. Im engen zeitlichen Fenster der pr{\"a}natalen Diagnostik k{\"o}nnen diese nicht immer rechtzeitig bestimmt werden. In den F{\"a}llen, in welchen sowohl funktionelle als auch Gendiagnostik durchgef{\"u}hrt wurde, konnte das Ergebnis der funktionellen Diagnostik stets best{\"a}tigt werden. Die einzige Fehldiagnose unter den hier vorgestellten Familien beruhte auf der Tatsache, dass in diesem Fall das Ergebnis der Zellzyklustestung an kultivierten Fruchtwasserzellen nicht durch eine Untersuchung von Nabelschnurblut kontrolliert wurde. Werden sowohl Amnionzellen als auch Nabelschnurblut untersucht und wird die Untersuchung der Amnionzellen durch eine einfache Sensitivit{\"a}tsmessung gegen{\"u}ber MMC erg{\"a}nzt, so ist die funktionelle pr{\"a}natale Diagnostik eine verl{\"a}ssliche Methode zur Best{\"a}tigung oder zum Ausschluß der Diagnose Fanconi-An{\"a}mie. Die gr{\"o}ßtm{\"o}gliche Sicherheit der pr{\"a}natalen Diagnostik wird jedoch mit molekulargenetischen Methoden erreicht. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn Komplementationsgruppenzugeh{\"o}rigkeit und die Art der krankheitsverursachenden Mutationen vor Beginn der Schwangerschaft bekannt sind.}, language = {de} } @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{Hohnbaum2009, author = {Hohnbaum, Grit}, title = {Fanconi An{\"a}mie im Erwachsenenalter}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-38124}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Die Fanconi An{\"a}mie (FA) ist eine seltene autosomal und X-chromosomal rezessiv vererbte Krankheit, die zur Gruppe der Chromosomeninstabilit{\"a}ts-Syndrome geh{\"o}rt. Klinisch manifestiert sich die FA durch kongenitale Fehlbildungen, progressives Knochenmarkversagen und eine Pr{\"a}disposition f{\"u}r die Entwicklung von malignen Neoplasien in fr{\"u}hen Jahren. Am h{\"a}ufigsten ist unter FA-Patienten die Entstehung einer aplastischen An{\"a}mie zu beobachten mit einer kumulativen Inzidenz von 90\% im Alter von 40 Jahren (Huck et al., 2006). Vom fr{\"u}hen Erwachsenenalter an stellen solide Tumoren, vornehmlich Plattenepithel-Karzinome des Oropharygeal- und Genitaltraktes, das Hauptproblem dar. Auf zellul{\"a}rer Ebene ist die FA durch eine hohe spontane Chromosomenbr{\"u}chigkeit verbunden mit einer erh{\"o}hten chromosomalen Sensibilit{\"a}t gegen{\"u}ber genotoxischen Substanzen und reaktiven Sauerstoffspezies gekennzeichnet. Seit einer stetigen Verbesserung der h{\"a}matopoietischen Stammzelltransplantation durch spezifische Konditionierungsprotokolle erreichen immer mehr FA-Patienten das Erwachsenenalter. In der Literatur h{\"a}ufen sich Berichte von FA-Patienten, die erstmalig im Erwachsenenalter durch ein fr{\"u}hes Auftreten von Malignomen oder Komplikationen in der Behandlung von Neoplasien diagnostiziert werden. Neben einer erfolgreichen HSZT k{\"o}nnen auch „ milde" Mutationen oder die Bildung eines somatischen Mosaiks f{\"u}r das {\"U}berleben der FA Patienten in das Erwachsenenalter verantwortlich sein. Dies bedeutet, dass sich die FA als bisher rein p{\"a}diatrisch angesehenes Krankheitsbild mehr und mehr zu einer auch das Erwachsenenalter betreffenden Entit{\"a}t entwickelt. In der vorliegenden Arbeit wurden 131 FA-Patienten mit einem Alter von {\"u}ber 20 Jahren identifiziert und in verschiedene Gruppen eingeteilt. Damit wurde es m{\"o}glich, die Verteilung der Patienten hinsichtlich ihres Geschlechts, der Komplementationsgruppe sowie der vermutlichen Ursachen f{\"u}r ein verl{\"a}ngertes {\"U}berleben dokumentieren zu k{\"o}nnen. 42 Patientenbeispiele stammen aus Literaturberichten von 1964 bis 2008, Informationen {\"u}ber 36 Patienten wurden dem US-amerikanischen Fanconi Anemia Research Fund („FARF") entnommen und f{\"u}r 53 Patienten dienten die Krankenunterlagen des Instituts f{\"u}r Humangenetik an der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg als Grundlage. Es konnte gezeigt werden, dass etwa doppelt soviel Frauen wie M{\"a}nner mit FA ein Alter jenseits des 20. Lebensjahres erreichten. Eine Zuordnung zu einer Komplementationsgruppe war bei 66 Patienten m{\"o}glich. Diese ließ erkennen, dass im erwachsenen Patientenkollektiv die Komplementationsgruppen FA-A, FA-C, FA-D2, FA-G, FA-I und FA-J, jedoch keine der Gruppen FA-B, FA-D1, FA-E, FA-F, FA-L, FA-M und FA-N vertreten sind. Weiterhin wurden die erwachsenen FA-Patienten in vier verschiedene Gruppen nach der wahrscheinlichen Ursache ihres {\"U}berlebens eingeteilt werden: 26\% erhielten eine erfolgreiche h{\"a}matopoietische Stammzelltransplantation, 17\% entwickelten im Verlauf ein Mosaik, 4\% konnten als Tr{\"a}ger einer milden Mutation identifiziert werden. Die genaue Ursache f{\"u}r ein verl{\"a}ngertes {\"U}berleben bleibt jedoch bei 53\% der FA-Patienten unbekannt, da Informationen bez{\"u}glich fr{\"u}herer Therapien und vor allem die Ergebnisse molekulargenetischer Untersuchungen fehlen. Bemerkenswert ist, dass der Großteil der {\"u}ber 50J{\"a}hrigen ein Mosaik aufwies, w{\"a}hrend in dieser Altersgruppe Patienten mit erfolgreicher HSZT oder einer milden Mutation nur zu einem geringen Teil vertreten sind. Die f{\"u}r die FA charakteristische genetische Instabilit{\"a}t spiegelt sich in der hohen Anzahl (64\%) von FA-Patienten wider, die auch ohne vorhergehende HSZT ein Plattenepithel-Karzinom (SCC) entwickelten. Nach HSZT manifestierte sich bei 25\% der erwachsenen FA-Patienten ein SCC. Die Beachtung der medizinischen Besonderheiten des Erwachsenenalters ist von großer Bedeutung in der Pr{\"a}vention und Therapie von Komplikationen der FA und erfordert modifizierte Behandlungsstrategien f{\"u}r erwachsene FA-Patienten. Sorgf{\"a}ltig dokumentierte Langzeitbeobachtungen sowie die Identifizierung von Komplementationsgruppen und Mutationen bei jedem einzelnen FA-Patienten bilden die Grundlage f{\"u}r prognostische Aussagen, die derzeit nur beschr{\"a}nkt m{\"o}glich sind. In zuk{\"u}nftigen Untersuchungen werden eine Reihe bisher ungel{\"o}ster Fragen zu beantworten sein. Hierzu geh{\"o}ren die m{\"o}gliche Rolle der Androgentherapie hinsichtlich der F{\"o}rderung einer Mosaikbildung, die Faktoren, welche zu der auff{\"a}lligen Geschlechterverteilung im Erwachsenenalter beitragen, sowie die Erforschung der Bedeutung „milder" Mutationen und somatischer Reversionen. Die insgesamt sehr beeindruckenden Langzeitverl{\"a}ufe sowie die hohe Inzidenz von nicht-h{\"a}matologischen Komplikationen/Malignomen zeigen deutlich, dass sich die Fanconi An{\"a}mie zunehmend auch zu einer internistisch/onkologischen Krankheit entwickelt.}, subject = {Fanconi-An{\"a}mie}, language = {de} } @phdthesis{Endt2015, author = {Endt, Daniela}, title = {Fanconi An{\"a}mie : Entwicklung von h{\"a}matopoetischen Mosaiken sowie funktionelle Studien von FANCO (RAD51C) und FANCN (PALB2)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-127836}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Zur Wahrung der Genomstabilit{\"a}t entwickelten sich verschiedene Reparaturmechanismen, deren Defekte zu diversen Erkrankungen f{\"u}hren. Der 1927 erstmals beschriebenen Fanconi An{\"a}mie (FA) (Fanconi 1927) liegt eine fehlerhafte Reparatur der DNA-Doppelstrang-Quervernetzung zugrunde. Als Ursache wurden Defekte innerhalb des FA/BRCA-Weges lokalisiert, welche zur Chromosomeninstabilit{\"a}t f{\"u}hren. Das Krankheitsbild der autosomal rezessiven oder X-chromosomalen Erkrankung wird meist von kongenitalen Fehlbildungen, progressivem Knochenmarkversagen sowie bereits im jugendlichen Alter erh{\"o}hten Tumor-raten und An{\"a}mien gepr{\"a}gt. Bisher wurden Defekte in 19 verschiedenen Genen als urs{\"a}chlich f{\"u}r diese Erkrankung diskutiert. Anhand des betroffenen Gens k{\"o}nnen nur begrenzt R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die Auspr{\"a}-gung des Ph{\"a}notyps geschlossen werden, vielmehr scheinen die Art der Mutation und deren Position im Gen mit der Schwere der Erkrankung zu korrelieren. Im Laufe der Zeit wurden immer mehr Patienten mit mild ausgepr{\"a}gtem Erkrankungsbild beobachtet. Eine m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung hierf{\"u}r liefern milde Mutationen, eine weitere das Vorhandensein von Mosaiken blutbildender Zellen. Zu letzterem f{\"u}hrt die Reversion einer der beiden Mutationen. Diese Art der „nat{\"u}rlichen Gentherapie" wurde bei 10-30\% der FA-Patienten beobachtet. Um die Entwicklung von Reversionen besser zu verstehen, erfolgte im Rahmen dieser Arbeit die Untersuchung verschiedener Zelllinien von 5 Patienten im Alter von 11 (Pat. 5) bis 33 (Pat. 4) Jahren. Die FA-A-Patienten 1 und 2 wurden bereits von Gross et al. 2002 als Mosaikpatienten beschrieben. F{\"u}r die weiteren Patienten f{\"u}hrten unterschiedliche Aspekte, wie normale Blutwerte, MMC-tolerante lympho-blastoide Zelllinien und gDNA-Analysen des Blutes zum Mosaikverdacht. N{\"a}here Analysen best{\"a}tigten f{\"u}r die FA-D2-Patienten (Pat. 4, 5) ebenfalls das Vorliegen einer Reversion in den Blutzellen. Allen Patienten gemein war die Reversion in Form einer R{\"u}ckmutation (Pat. 1: c.971T>G, Pat. 2: c.856 C>T, Pat. 4: c.3467-2A>G, Pat. 5: c.3707G>A), welche meist in einem oder in der N{\"a}he eines Mutationsmotives vorlag. Zur Einsch{\"a}tzung des Mosaikstatus in den Patientenblutzellen wurden, neben der meist mehrj{\"a}hrigen Be-obachtung der Blutwerte (Thrombo-, Mono-, Granulo-, Lymphozyten, H{\"a}moglobin), gDNA-, Chromoso-menbruch- und Zellzyklusanalysen durchgef{\"u}hrt. Chromosomenbruchanalysen von Metaphasen der T-Lymphozyten der Patienten 4 und 5 zeigten nach MMC-Behandlung die mosaik-typische bimodale Vertei-lung der Chromosomenbruchraten. Die nur moderat erh{\"o}hten Bruchraten in Metaphasen des Patienten 1 sprachen f{\"u}r eine starke Reversion. Zur besseren Absch{\"a}tzung des Mosaikstatus wurden Zellzyklusanaly-sen an Mischungsreihen aus FA- und nicht FA- Blut durchgef{\"u}hrt. Die Detektionsgrenze f{\"u}r FA-Mosaike lag bei einem Anteil von 30\% Zellen mit spontanem/MMC-induziertem G2-Phasen-Arrest. In Anlehnung an Mischungskurven wurden f{\"u}r die vier Patienten Reversionen von 0\% (Pat. 4) bis 90-95\% (Pat. 2) ange-nommen. Die gDNA-Analyse MACS-sortierter T-/B-Lympho-, Mono- und Granulozyten sowie von Fib-roblasten und lymphoblastoiden Zelllinien erm{\"o}glichte einen detaillierten Einblick in die Mosaikstatus auf molekularer Ebene. Wir fanden bei allen Patienten einen unterschiedlich stark ausgepr{\"a}gten Mosaikstatus ihrer Blutzellreihen. Tendenziell scheinen die Reversionsgrade mit der Zell-Lebensdauer korrelieren, hier-bei zeigen kurzlebige Zellen (Mono-, Granulo-, B-Lymphozyten) h{\"o}here Reversionsgrade als langlebige T-Lymphozyten. Das Auftreten von gleichen Reversionen in allen Zelllinien l{\"a}sst eine Reversion in einer gemeinsamen Vorl{\"a}uferzelle vermuten. Als Besonderheit fanden wir, unseren Erachtens erstmalig, eine komplette Reversion einer Knochenmark-Fibroblastenzelllinie (Pat. 1). H{\"a}ufig in Kultur stattfindende Re-versionen in lymphoblastoiden Zelllinien beobachteten wir f{\"u}r alle vier Patienten. Die Mosaikentstehung im Patientenblut konnte mit allen Methoden best{\"a}tigt werden. Jede Methode wies Vor- und Nachteile auf. Zur Absch{\"a}tzung der Mosaikstatus empfiehlt sich deshalb eine Kombination der Methoden. Ein weiteres Projekt besch{\"a}ftigte sich mit Interaktionen des FANCO (RAD51C) innerhalb der RAD51 Paraloge (RAD51B, -C, -D, XRCC2, XRCC3) und mit RAD51. Die Analysen erfolgten im Mammalian Two- und Three-Hybrid (M2H/M3H) System. Die Untersuchungen best{\"a}tigten die meisten der bisher detektierten Interaktionen, welche zur Ausbildung des RAD51C-XRCC3 Komplexes und des, aus den Subkomplexen RAD51B-RAD51C (BC) und RAD51D-XRCC2 (DX2) bestehenden, BCDX2-Komplex f{\"u}hren. Die M3H-Analysen weisen auf eine wichtige Rolle des RAD51B-Proteins bei der Auspr{\"a}gung dieses Komplexes hin. Es scheint die Ausbildung der RAD51C-RAD51D-Interaktion erst zu erm{\"o}glichen und zus{\"a}tzlich, anders als bisher beobachtet, auch mit XRCC2 zu interagieren. Diese Interaktion wiederum wird durch die Anwesenheit von RAD51D stark gef{\"o}rdert. Unsere M2H-/M3H-Beobachtungen weisen darauf hin, dass die Ausbildung der Subkomplexe f{\"u}r die Entstehung des BDCX2-Komplexes wichtig ist und dieser vermutlich als Ringstruktur vorliegt. Zus{\"a}tzlich fanden wir Hinweise auf m{\"o}gliche Wechselwir-kungen zwischen den BCDX2- und den XRCC3-Komplexproteinen. Aufgrund der Beteiligung der Protei-ne an der Doppelstrangl{\"a}sionsreparatur wurde die Auswirkung von MMC-induzierten DNA-Sch{\"a}den un-tersucht. Diese f{\"u}hrten innerhalb der Subkomplexe zu gegens{\"a}tzlichen {\"A}nderungen der Interaktionsinten-sit{\"a}t. W{\"a}hrend die Substanz im DX2-Komplex zum Sinken der Interaktionsst{\"a}rke f{\"u}hrte, erh{\"o}hte sich diese im BC-Komplex. Die in der Literatur beschriebene und charakterisierte RAD51C-FANCN-Interation war im M2H-Test nicht darstellbar. M{\"o}glicherweise w{\"u}rde diese jedoch durch die Anwesenheit eines drit-ten Proteins gef{\"o}rdert werden. Zus{\"a}tzlich wurde ein RAD51C-Protein, welches die Patientenmutation R258H enthielt, {\"u}berpr{\"u}ft. Es zeigte nur in der M3H-Analyse, mit pMRAD51D und nativem RAD51B, nach Behandlung mit MMC eine reduzierte Interaktionsst{\"a}rke im Vergleich zum Wildtyp. Dies unter-streicht einmal mehr die als hypomorph beschriebene Mutation des Proteins. Das dritte Projekt, die angestrebte Strukturaufkl{\"a}rung des RAD51C-Proteins erwies sich als schwierig. Eine f{\"u}r eine Kristallisation ausreichende Proteinmenge konnte, weder im E. coli-System noch in Insektenzellen oder in Co-Expression mit seinem Interaktionspartner XRCC3, isoliert und aufgereinigt werden. Elektro-phoretische Mobility Shift Assays des CX3-Proteinkomplexes mit DNA-Strukturen (ssDNA, Open Fork, 3'-/ 5'-{\"U}berhang-Struktur), zeigten eine Bevorzugung des 3'-{\"U}berhang-DNA-Substrates. Diese Art der Analyse k{\"o}nnte in weiterf{\"u}hrenden Analysen zur Absch{\"a}tzung der Auswirkung von Patientenmutationen herangezogen werden. bb}, subject = {Fanconi An{\"a}mie}, language = {de} } @phdthesis{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{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{Kuehl2022, author = {K{\"u}hl, Julia}, title = {FAAP100, der FA/BRCA-Signalweg f{\"u}r genomische Stabilit{\"a}t und das DNA-Reparatur-Netzwerk}, doi = {10.25972/OPUS-17166}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-171669}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Die Fanconi-An{\"a}mie (FA) ist eine seltene, heterogene Erbkrankheit. Sie weist ein sehr variables klinisches Erscheinungsbild auf, das sich aus angeborenen Fehlbildungen, h{\"a}matologischen Funktionsst{\"o}rungen, einem erh{\"o}hten Risiko f{\"u}r Tumorentwicklung und endokrinen Pathologien zusammensetzt. Die Erkrankung z{\"a}hlt zu den genomischen Instabilit{\"a}tssyndromen, welche durch eine fehlerhafte DNA-Schadensreparatur gekennzeichnet sind. Bei der FA zeigt sich dies vor allem in einer charakteristischen Hypersensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber DNA-quervernetzenden Substanzen (z. B. Mitomycin C, Cisplatin). Der zellul{\"a}re FA-Ph{\"a}notyp zeichnet sich durch eine erh{\"o}hte Chromosomenbr{\"u}chigkeit und einen Zellzyklusarrest in der G2-Phase aus. Diese Charakteristika sind bereits spontan vorhanden und werden durch Induktion mit DNA-quervernetzenden Substanzen verst{\"a}rkt. Der Gendefekt ist dabei in einem der 22 bekannten FA-Gene (FANCA, -B, -C, -D1, -D2, -E, -F, -G, -I, -J, -L, -M, -N, -O, -P, -Q, -R, -S, -T, -U, -V, -W) oder in noch unbekannten FA-Genen zu finden. Die FA-Gendefekte werden mit Ausnahme von FANCR (dominant-negative de novo Mutationen) und FANCB (X-chromosomal) autosomal rezessiv vererbt. Die FA-Genprodukte bilden zusammen mit weiteren Proteinen den FA/BRCA-Signalweg. Das Schl{\"u}sselereignis dieses Signalwegs stellt die Monoubiquitinierung von FANCD2 und FANCI (ID2-Komplex) dar. Ausgehend davon l{\"a}sst sich zwischen upstream- und downstream-gelegenen FA-Proteinen unterscheiden. Letztere sind direkt an der DNA-Schadensreparatur beteiligt. Zu den upstream-gelegenen Proteinen z{\"a}hlt der FA-Kernkomplex, der sich aus bekannten FA-Proteinen und aus FA-assoziierten-Proteinen (FAAPs) zusammensetzt und f{\"u}r die Monoubiquitinierung des ID2-Komplexes verantwortlich ist. F{\"u}r FAAPs wurden bisher keine pathogenen humanen Mutationen beschrieben. Zu diesen Proteinen geh{\"o}rt auch FAAP100, das mit FANCB und FANCL innerhalb des FA-Kernkomplexes den Subkomplex LBP100 bildet. Durch die vorliegende Arbeit wurde eine n{\"a}here Charakterisierung dieses Proteins erreicht. In einer Amnion-Zelllinie konnte eine homozygote Missense-Mutation identifiziert werden. Der Fetus zeigte einen typischen FA-Ph{\"a}notyp und auch seine Zellen wiesen charakteristische FA-Merkmale auf. Der zellul{\"a}re Ph{\"a}notyp ließ sich durch FAAP100WT komplementieren, sodass die Pathogenit{\"a}t der Mutation bewiesen war. Unterst{\"u}tzend dazu wurden mithilfe des CRISPR/Cas9-Systems weitere FAAP100-defiziente Zelllinien generiert. Diese zeigten ebenfalls einen typischen FA-Ph{\"a}notyp, welcher sich durch FAAP100WT komplementieren ließ. Die in vitro-Modelle dienten als Grundlage daf{\"u}r, die Funktion des FA-Kernkomplexes im Allgemeinen und die des Subkomplexes LBP100 im Besonderen besser zu verstehen. Dabei kann nur durch intaktes FAAP100 das LBP100-Modul gebildet und dieses an die DNA-Schadensstelle transportiert werden. Dort leistet FAAP100 einen essentiellen Beitrag f{\"u}r den FANCD2-Monoubiquitinierungsprozess und somit f{\"u}r die Aktivierung der FA-abh{\"a}ngigen DNA-Schadensreparatur. Um die Funktion von FAAP100 auch in vivo zu untersuchen, wurde ein Faap100-/--Mausmodell generiert, das einen mit anderen FA-Mausmodellen vergleichbaren, relativ schweren FA-Ph{\"a}notyp aufwies. Aufgrund der Ergebnisse l{\"a}sst sich FAAP100 als neues FA-Gen klassifizieren. Zudem wurde die Rolle des Subkomplexes LBP100 innerhalb des FA-Kernkomplexes weiter aufgekl{\"a}rt. Beides tr{\"a}gt zu einem besseren Verst{\"a}ndnis des FA/BRCA-Signalweges bei. Ein weiterer Teil der vorliegenden Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Charakterisierung von FAAP100138, einer bisher nicht validierten Isoform von FAAP100. Durch dieses Protein konnte der zellul{\"a}re FA-Ph{\"a}notyp von FAAP100-defizienten Zelllinien nicht komplementiert werden, jedoch wurden Hinweise auf einen dominant-negativen Effekt von FAAP100138 auf den FA/BRCA-Signalweg gefunden. Dies k{\"o}nnte zu der Erkl{\"a}rung beitragen, warum und wie der Signalweg, beispielsweise in bestimmtem Gewebearten, herunterreguliert wird. Zudem w{\"a}re eine Verwendung in der Krebstherapie denkbar.}, subject = {Fanconi-An{\"a}mie}, language = {de} } @phdthesis{Dellinger2007, author = {Dellinger, Eva}, title = {Expression von Myotubularin und seiner Mutanten im bakteriellen System}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25366}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Die X-gebundene Myotubul{\"a}re Myopathie (XLMTM) ist eine sehr seltene und schwere angeborene Muskelschw{\"a}che, die durch Mutationen im MTM 1 Gen verursacht wird. In der histopathologischen Untersuchung ist auff{\"a}llig, dass die Muskelfasern fetalen Myotuben {\"a}hneln. Das Gen MTM 1 wurde auf Xq28 lokalisiert und kodiert f{\"u}r das Protein Myotubularin. Die Myotubularine stellen eine große Familie eukaryotischer Lipid-Phosphatasen und Anti-Phosphatasen dar. Da der direkte Nachweis von Myotubularin in Muskelbiopsien von Patienten aufgrund der sehr niedrigen Expression nicht gelingt, weder durch immunhistochemische Methoden noch im Western-Blot oder durch einen spezifischen Enzymtest, steht ein funktioneller Test f{\"u}r die gefundenen Genmutationen nicht unmittelbar zur Verf{\"u}gung. In der Arbeit sollte versucht werden, zun{\"a}chst Wildtyp-Myotubularin im bakteriel-len System zu exprimieren, im Western-Blot nachzuweisen und die Phosphatase-Enzymaktivit{\"a}t in vitro zu messen. Als Substrat f{\"u}r Myotubularin wurde p-Nitrophenolphosphat verwendet. In der Durchf{\"u}h-rung des experimentellen Teils zeigten sich verschiedene Probleme, aus denen sich jedoch interessante Schl{\"u}sse ziehen liessen. Zum ei-nen konnte der Verdacht bekr{\"a}ftigt werden, dass Myotubularin keine Dual-spezifische Phosphatase ist, wie zun{\"a}chst angenommen wurde. Problematisch war auch, dass der E.coli M15 Bakterienstamm an-scheindend selbst so viele eigene Phosphatasen produzierte, die das Substrat p-Nitrophenolphosphat dephosphorylierten. Diese Hintergrundgrundaktivit{\"a}t st{\"o}rte die eigentliche Aktivit{\"a}tsmessung des Myotubularins und machte diese kaum verwertbar. Ebenso zeigte sich, dass das Myotubularin in dem untersuchten bakteriellen System nicht in gr{\"o}ßeren Mengen exprimiert wurde. Letzendlich ergab dies die Schlussfolgerung, dass zuk{\"u}nftige Untersuchungen ber{\"u}cksichtigen sollten, dass eukaryontische Expressionssysteme sich offensichtlich besser f{\"u}r die Mitglieder der Genfamilie der Myotubularine eigenen und dass Myotubularine Lipidphopshatasen sind mit in vivo sehr spe-zifischen Substraten (Phopshatidyl-Inositolphosphate). Jedes artifizielle Substrat sollte diese nat{\"u}rlichen Strukturen m{\"o}glichst nachahmen.}, subject = {Molekulargenetik}, language = {de} } @phdthesis{Lekszas2020, author = {Lekszas, Caroline}, title = {Erweiterung des genetischen Mutationsspektrums verschiedener Krankheitsbilder und Identifizierung neuer krankheitsrelevanter Gene im Menschen mittels Whole Exome Sequenzierung}, doi = {10.25972/OPUS-20880}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-208807}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Trotz der rasanten Entwicklung molekulargenetischer Analysemethoden sind die Ausl{\"o}ser vieler Erbrankheiten bislang ungekl{\"a}rt. Eine Identifikation der genetischen Ursache einer Erkrankung ist jedoch essenziell, um zus{\"a}tzliche invasive Tests vermeiden, ad{\"a}quate Therapiemaßnahmen in die Wege leiten, akkurate Prognosen stellen und eine entsprechende genetische Beratung anbieten zu k{\"o}nnen. Next Generation Sequencing (NGS)-basierte Techniken wie die Whole Exome Sequenzierung (WES) haben die humangenetische Forschung und Diagnostik in den letzten Jahren revolutioniert. Die WES erm{\"o}glicht die Sequenzierung der Exons aller proteincodierenden Gene von mehreren Individuen gleichzeitig und stellt ein hilfreiches Werkzeug bei der Suche nach neuen kranheitsrelevanten Genen im Menschen dar. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Aufkl{\"a}rung genetischer Ursachen verschiedenster Erkrankungen in konsanguinen Familien aus dem nahen und mittleren Osten mittels WES. Insgesamt wurden 43 Patienten mit unterschiedlichen Krankheitsbildern untersucht, darunter viele mit Skelettdysplasien oder Neuropathien. In 22 F{\"a}llen (51\%) konnte die entsprechende krankheitsverursachende Mutation ausfindig gemacht werden. In 21\% der aufgekl{\"a}rten F{\"a}lle wurden Sequenzvarianten detektiert, die in der Literatur bereits als pathogen beschrieben wurden, w{\"a}hrend 63\% bisher noch unbekannte Mutationen in bereits als krankheitsrelevant beschriebenen Genen darstellten. Zudem konnten im Rahmen dieser Arbeit drei neue, f{\"u}r den Menschen krankheitsrelevante Gene identifiziert werden, solute carrier family 10 member 7 (SLC10A7), T-box 4 (TBX4) und MIA SH3 domain ER export factor 3 (MIA3). SLC10A7 codiert f{\"u}r einen Transporter aus der Familie der solute carrier, der in der Plasmamembran verankert ist. In dieser Arbeit geleistete Analyseergebnisse konnten zu der Erstbeschreibung von homozygoten pathogenen SLC10A7-Mutationen als Ursache f{\"u}r eine Skelettdysplasie mit Amelogenesis imperfecta beitragen. Bei TBX4 handelt es sich um einen hochkonservierten Transkriptionsfaktor, der w{\"a}hrend der embryonalen Entwicklung an der Ausbildung der unteren Extremit{\"a}ten beteiligt ist. Homozygote pathogene TBX4-Mutationen wurden im Kontext dieser Arbeit erstmalig mit einer posterioren Amelie mit Becken- und Lungenhypoplasie in Verbindung gebracht. MIA3 ist ein Transmembranprotein des endoplasmatischen Retikulums, das eine essenzielle Rolle bei der Proteinsekretion spielt. Die hier vorgestellten Patienten mit homozygoten pathogenen MIA3-Mutationen zeigen eine komplexe syndromale Erkrankung, die sich haupts{\"a}chlich in einer Kollagenopathie, Diabetes mellitus und milder mentaler Retardierung manifestiert und ein neues Krankheitsbild darstellt. Die im Rahmen dieser Arbeit erzielten Ergebnisse erweitern somit zum einen das Mutationsspektrum verschiedener bekannter Krankheitsbilder und offenbaren zum anderen neue krankheitsrelevante Gene im Menschen.}, subject = {Verwandtenehe}, language = {de} } @phdthesis{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} } @phdthesis{Huenerberg2009, author = {H{\"u}nerberg, Mirja Maaret}, title = {Erstcharakterisierung des Vitamin K-Epoxid-Reduktase Komplex 1-like 1 Proteins}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-36166}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Im Jahre 2004 wurden in unserem Labor zwei Gene einer neuen Proteinfamilie kloniert, deren Charakterisierung seither im Gange ist. Das eine Protein, VKORC1, konnte durch Mutationsanalysen und biochemische Untersuchungen als eine zentrale Komponente des so genannten Vitamin K-Zyklus identifiziert werden. Vitamin K wird f{\"u}r die \&\#947;-Carboxylierung der Vitamin K-abh{\"a}ngigen Proteine wie z.B. der Gerinnungsfaktoren II, VII, IX und X als Cofaktor der \&\#947;-Glutamyl-Carboxylase ben{\"o}tigt. Da Vitamin K essentiell ist, wird seine Epoxidform vom Organismus wieder in eine physiologisch aktive Hydrochinon-Form {\"u}berf{\"u}hrt. F{\"u}r diese Reaktion wird die Vitamin K-Epoxid-Reduktase (VKORC1) ben{\"o}tigt. Mutationen in VKORC1 f{\"u}hren einerseits zu einem erblich bedingten Mangel an Vitamin K-abh{\"a}ngigen Gerinnungsfaktoren vom Typ 2 (VKCFD2) mit starken Blutungen durch eine nicht oder nur unvollst{\"a}ndig ablaufende Blutgerinnung. Das VKORC1 ist andererseits auch das Ziel von Medikamenten der Coumaringruppe, der sog. Vitamin K-Antagonisten, die zur Verhinderung einer unzeitigen Gerinnung eingesetzt werden. In h{\"o}heren Dosen wird diese Substanzklasse als Rattenbek{\"a}mpfungsmittel eingesetzt. Bei manchen Rattenpopulationen, aber auch bei einigen Patienten, ist die Wirksamkeit der Coumarine durch bestimmte Mutationen im VKORC1-Protein, welche eine Warfarinresistenz hervorrufen, erheblich eingeschr{\"a}nkt. Zu diesem VKORC1 existiert ein paraloges Protein, das Vitamin K-Epoxid-Reduktase Komplex 1-like 1 Protein (VKORC1L1), dessen Funktion bislang unbekannt ist und welches Gegenstand der vorliegenden Arbeit war. Es wurden unterschiedliche Methoden angewandt, um das VKORC1L1-Protein zu charakterisieren und seine m{\"o}gliche Funktion(en) aufzukl{\"a}ren. Zum einen sollte die Herstellung einer Knockout-Maus dazu dienen, durch den erhaltenen Ph{\"a}notyp Hinweise auf die m{\"o}gliche physiologische Aufgabe zu erhalten. Allerdings gelangten die Versuche nur bis zur Generierung der Chim{\"a}ren, so dass dieses Teilprojekt nicht zum Abschluss gebracht werden konnte. Die biochemische Charakterisierung des Proteins zeigte eine Expression des VKORC1L1-Gens in allen untersuchten Geweben, wobei keine starke Expression f{\"u}r ein bestimmtes Gewebe ermittelt werden konnte. Es konnte gezeigt werden, dass das Protein Vitamin K-Epoxid auf gleiche Weise wie das VKORC1 recyceln kann und durch Warfarin gehemmt wird. Einige der in eingef{\"u}hrten VKORC1L1 Mutationen vermitteln dar{\"u}ber hinaus eine Warfarinresistenz. Des Weiteren wurden Enzymkinetiken f{\"u}r die Spezies Maus und Ratte sowie f{\"u}r die Stachelmaus erstellt. Die erhaltenen Werte f{\"u}r die Michaelis-Menten-Konstante und die Maximalgeschwindigkeit sind untereinander sehr {\"a}hnlich und sprechen f{\"u}r eine Oxido-Reduktase-Aktivit{\"a}t des VKORC1L1-Proteins. Bioinformatische Analysen konzentrierten sich auf die Aufkl{\"a}rung von konservierten Aminos{\"a}ureresten im VKORC1L1. Dadurch konnten funktionell wichtige Positionen des Proteins ermittelt werden. Ein evolutiver Stammbaum konnte weiterhin zeigen, dass die paralogen Proteine VKORC1 und VKORC1L1 sehr wahrscheinlich aus einem gemeinsamen Vorl{\"a}uferprotein bei der Entwicklung der Wirbeltiere aus einer Duplikation entstanden sind und nach der Entstehung der Landwirbeltiere ihre spezifischen Funktionen ausgebildet haben. Ein Homologievergleich zwischen den humanen Chromosomen 7 und 16 und den jeweiligen Chromosomen verschiedener Spezies zeigte, dass sich nach der Duplikation die Gene f{\"u}r das VKORC1 und das VKORC1L1 bei fast allen betrachteten Spezies unabh{\"a}ngig voneinander auf verschiedenen Chromosomen evolutiv entwickelt haben. Dies ist ein weiteres Indiz daf{\"u}r, dass die Duplikation schon sehr lange zur{\"u}ck liegt.}, subject = {Vitamin-K-Epoxid-Reduktase}, language = {de} } @phdthesis{Sanftl2006, author = {Sanftl, Petra}, title = {Erkl{\"a}rungsversuche der Ursachen des Down-Syndroms nach der Erstbeschreibung im Jahre 1866 bis zur Entdeckung der Trisomie 21 im Jahre 1959}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-22470}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Die vorliegende Arbeit liefert einen historischen Abriss {\"u}ber Erkl{\"a}rungsmodelle des Down- Syndroms im Zeitraum von 1866 bis 1959. Es wird dargestellt, wie ausgehend von Einzelsymptomen das Syndrom Down definiert wurde und welche Thesen in Bezug auf {\"A}tiologie und Pathogenese aufgestellt werden. Dem Down-Syndrom liegt nach heutigem Wissen eine autosomale Chromosomenaberration zugrunde. Statt einer zweifachen Ausf{\"u}hrung des Autosoms 21 liegt ein weiteres Chromosom 21 vor, man spricht von einer Trisomie 21. Der Ph{\"a}notyp des Down-Syndroms ist schon seit mindestens 150 Jahren bekannt, m{\"o}glicherweise existierten sogar bereits im Zeitalter der Jungsteinzeit die ersten Krankheitsf{\"a}lle. Der Erstbeschreiber J. L. H. Down war medizinischer Leiter eines Heimes f{\"u}r geistig Behinderte und stellte eine scheinbare {\"A}hnlichkeit zwischen seinen Patienten und bestimmten Menschenrassen fest. In den folgenden Jahrzehnten wurden verschiedenste Theorien zur {\"A}tiopathogenese der Trisomie 21 aufgestellt. 1959, mehr als 20 Jahren nachdem Waardenburg (1932) auf die M{\"o}glichkeit einer Chromosomenaberration hinwies, entdecken Lejeune und seine Mitarbeiter ein zus{\"a}tzliches Chromosom im Karyogramm von Down-Patienten: 47 Chromosomen anstelle von 46 Chromosomen, Trisomie.}, language = {de} } @phdthesis{ElHajj2011, author = {El Hajj, Nady}, title = {Epimutations in Germ-Cell and Embryo Development: Possible Consequences for Assisted Reproduction}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65995}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Assisted reproductive technologies (ART) emerged in the late 1970's as a therapy for human infertility. Up till now more than 3 million babies have been conceived through ART, demonstrating the safety and efficiency of the technique. Published reports showed an increase in the rate of imprinting disorders (Beckwith Wiedemann Syndrome, Angelman Syndrome, etc.) in babies born after ART. What are the effects imposed through ART and should researchers reassess its safety and implications on the future offspring? Throughout this thesis, I analyzed the methylation patterns of germ cells and embryos to determine whether in vitro maturation and in vitro fertilization have a negative impact on the epigenetic patterns. Furthermore, DNA methylation was compared between sperm of infertile and presumably fertile controls in order to understand whether epigenetic disturbances lead to infertility at the first place. The occurrence of methylation aberrations in germ cells of infertile patients could be transmitted to new-borns and then cause epigenetic disorders. In order to elucidate the imprinting status within single cells, I developed a new technique based on limiting dilution where bisulfite treated DNA is distributed across several wells before amplification. This allowed methylation measurement at the single allele level as well parent of origin detection. In a total of 141 sperm samples from couples undergoing in vitro fertilization (IVF) or intracytoplasmic sperm injection (ICSI) including 106 with male factor or combined infertility and 28 with female infertility, I detected a significant correlation between lower quality of semen parameters (sperm count, percentage of abnormal sperm, and percentage of motile sperm) and the rate of imprinting errors. ALU repeats displayed a higher methylation in sperm DNA of patients leading to a pregnancy and live birth, compared to patients in which pregnancy was not achieved or a spontaneous abortion occurred. A discriminant analysis based on ALU methylation allowed correct classification of >70\% of cases. Preliminary data from illumina methylation arrays where more than 27,000 CpGs were analyzed determined that only a single CpG site from the open reading frame C14orf93 was significantly different between the infertile and presumably fertile control group. However, further improvements on data normalization might permit detection of other differentially methylated regions. Comparison of embryos after natural conception, in vitro fertilized embryos from superovulated oocytes, and embryos achieved through fertilization of in vitro cultured oocytes revealed no dramatic effect on the imprinting patterns of Igf2r, H19, and Snrpn. Oocyte cryotop vitrification did not result in a dramatic increase of imprinting mutations in oocytes even though the rate of sporadic methylation errors in single Snrpn CpGs were higher within the in-vitrified group. Collectively, the results I will present within this thesis suggest an increase in the rate of imprinting errors within the germ cells of infertile patients, in addition to a decrease in genome wide methylation of ALU repetitive elements. I did not observe a detrimental effect on the methylation patterns of oocytes and the resulting embryos using in vitro maturation of oocytes and/or standard IVF with in vivo grown superovulated oocytes.}, subject = {Reproduktionsmedizin}, language = {en} } @phdthesis{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{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{Luber2010, author = {Luber, Verena}, title = {Einfluss des Keimzellmosaiks auf die Segregation bei den Muskeldystrophien Duchenne und Becker}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65866}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Sch{\"a}tzung der Segregation beim Keimzellmosaik in Familien mit DMD/BMD anhand ausgew{\"a}hlter Stammb{\"a}ume zur Verbesserung der Situation in der genetischen Beratung}, subject = {Duchenne-Syndrom}, language = {de} } @phdthesis{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{Gerlinger2010, author = {Gerlinger, Simone}, title = {DNA-Reparaturgene als Risikofaktoren f{\"u}r famili{\"a}ren Brustkrebs}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-50087}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Die Voraussetzung f{\"u}r die genomische Integrit{\"a}t einer Zelle ist eine funktionierende DNA-Reparatur. Bei deren Zusammenbruch kommt es zur Tumorgenese. In dieser Arbeit wurde literarisch untersucht, welchen Einfluss DNA-Reparaturgene auf das Risiko f{\"u}r die Entwicklung von famili{\"a}rem Brustkrebs nehmen. Basis f{\"u}r die Brusttumorgenese ist eine defekte Rekombinations-Reparatur. Zunehmend treten auch andere, teilweise weniger erforschte, Reparaturwege in den Vordergrund. Diese k{\"o}nnten miteinander sogar ein komplexes DNA-Reparatur-Netzwerk bilden. Sind deren Komponenten defekt, kommt es zur Brusttumorgenese. Heterozygote Tr{\"a}ger einer Mutation in den zentralen Genen haben dabei ein erh{\"o}htes Risiko f{\"u}r famili{\"a}re Mammakarzinome. Biallele Tr{\"a}ger entwickeln teilweise sehr spezifische heredit{\"a}re Brustkrebssyndrome oder Brustkrebs-assoziierte heredit{\"a}re Krebssyndrome. Tr{\"a}gerinnen von Mutationen in den DNA-Reparaturgenen mit hoher Penetranz, BRCA1, BRCA2 und TP53, haben ein zwischen 3- und 22-fach erh{\"o}htes Brustkrebsrisiko. Mutationstr{\"a}gerinnen von Genen mit niedriger Penetranz wie CHEK2, ATM, NBS1 und die FA-Gene BRIP1 und PALB2 haben ein etwa 2- bis 5-faches Risiko. Normvarianten der DNA-Reparaturgene k{\"o}nnen sogar f{\"u}r ein noch h{\"o}heres Risiko pr{\"a}disponieren. Die Polymorphismen {\"u}ben einen additiven oder dominant negativen Effekt aus und modifizieren so das famili{\"a}re Brustkrebsrisiko kumulativ. Weiterhin wird dieses polygene Modell durch Umweltfaktoren moduliert, die das Risiko zus{\"a}tzlich erh{\"o}hen k{\"o}nnen. Die modulierenden Einfl{\"u}sse aller bislang detektierten Risikofaktoren m{\"u}ssen jedoch immer wieder durch neue genetische Modelle evaluiert werden. Die DNA-Reparaturgene sind f{\"u}r etwa 30\% aller famili{\"a}ren Brustkrebsf{\"a}lle verantwortlich, der große Rest ist weiterhin unerforscht. Viele, bislang noch wenig beachtete oder unbekannte DNA-Reparaturgene und Gene, die nicht als solche klassifiziert sind, haben das Potential zum Risikogen f{\"u}r Brustkrebs. Nach heutigem Kenntnisstand handelt es sich bei der Entstehung von famili{\"a}rem Brustkrebs um ein multifaktorielles Geschehen auf der Basis polygenetischer Ver{\"a}nderungen in den DNA-Reparaturgenen.}, subject = {Brustkrebs}, language = {de} } @phdthesis{Gahn2010, author = {Gahn, Carolin}, title = {Die H{\"a}ufigkeiten der Mutationstypen und deren Verteilung im Dystrophin-Gen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56490}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Die progressiven Muskeldystrophien Duchenne (DMD) und Becker (BMD) entstehen durch verschiedene Mutationstypen (Deletionen, Duplikationen, Punktmutationen) im Dystrophin-Gen, welches als gr{\"o}ßtes Gen des Menschen 79 Exons aufweist und sich auf dem kurzen Arm des X-Chromosoms befindet. Es wurden Daten von 1365 Personen bez{\"u}glich der H{\"a}ufigkeit der Mutationstypen sowie der Verteilung der einzelnen Mutationen auf die Exons des Dystrophin-Gens ausgewertet. Hieraus konnte ermittelt werden, dass sich bei 780 m{\"a}nnlichen Patienten mit gesicherter Diagnose zu 65 Prozent Deletionen, 9 Prozent Duplikationen und 26 Prozent Punktmutationen nachweisen ließen. Desweiteren wurde gezeigt, dass sich bei der Verteilung der Deletionen auf das Dystrophin-Gen zwei hot spot Regionen finden, eine gr{\"o}ßere im Bereich der Exons 45 - 54 und eine kleinere im Bereich 11 - 20. Die Duplikationen weisen eine H{\"a}ufung der betroffenen Exons am Anfang des Gens auf, wobei Exon 2 am h{\"a}ufigsten das erste betroffene Exon darstellt. Die Punktmutationen dagegen verteilen sich zuf{\"a}llig {\"u}ber das Gen. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass hinsichtlich der Verteilung der gleichen Mutationen auf das Dystrophin-Gen zwischen einer Gruppe von m{\"a}nnlichen Patienten und der Gesamtheit aller Probanden einschließlich Konduktorinnen keine Unterschiede bestehen. Dagegen unterschieden sich die verschiedenen Mutationstypen im Vergleich miteinander hinsichtlich ihrer Verteilung auf das Dystrophin-Gen. Bei der Untersuchung der geographischen Verteilung der DMD und BMD konnte lediglich bei den Duplikationen eine Gleichverteilung in Deutschland best{\"a}tigt werden.}, subject = {Muskeldystrophie}, language = {de} } @phdthesis{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{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} } @phdthesis{Ziegler2004, author = {Ziegler, Susanne}, title = {Die altersabh{\"a}ngige Makuladegeneration : Untersuchung zur genetischen Assoziation des Apolipoproteins E und des Alpha-2-Makroglobulins}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15472}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Die Arbeit dient der Aufkl{\"a}rung genetischer Ursachen der altersabh{\"a}ngigen Makuladegeneration (AMD) - einer komplexen Erkrankung mit bisher unklarer {\"A}tiologie. Ziel der Arbeit war die Untersuchung einer m{\"o}glichen Assoziation der AMD mit Polymorphismen in den Genen f{\"u}r Apolipoprotein E (ApoE) und Alpha-2-Makroglobulin. Voraussetzung f{\"u}r diese Arbeit waren Studien von Klaver et al. (1998) und Souied et al. (1998). Beide Studien belegen die Assoziation eines ApoE-Polymorphismus, dem ApoE-4-Allel, mit der AMD im Sinne eines protektiven Faktors: Bei den untersuchten AMD-Patienten war die H{\"a}ufigkeit des ApoE-4-Allels signifikant geringer als in den Kontrollgruppen. Diese Assoziation sollte in der vorliegenden Arbeit an einem neuen und gr{\"o}ßeren Patientenkollektiv untersucht werden. Das ApoE-4-Allel ist ein Risikofaktor f{\"u}r Morbus Alzheimer (Corder et al, 1993). Wie AMD ist die Alzheimer Erkrankung eine neurodegenerative Erkrankung des Alters mit komplexer {\"A}tiologie und Pathogenese. Deshalb wurde folgende Hypothese aufgestellt: Wenn das ApoE-4-Allel sowohl mit Morbus Alzheimer als auch mit der AMD assoziiert ist, sind m{\"o}glicherweise auch andere, mit Morbus Alzheimer assoziierte Polymorphismen an den pathogenetischen Vorg{\"a}ngen der AMD beteiligt. Ausgehend von dieser {\"U}berlegung wurden neben den ApoE-Polymorphismen zwei h{\"a}ufige Polymorphismen eines weiteren Risikofaktors f{\"u}r Alzheimer untersucht: das Alpha-2-Makroglobulin (A2M). Die in den Studien vorbeschriebene, signifikant geringere H{\"a}ufigkeit des ApoE-4-Allels bei AMD-Patienten konnte am vorliegenden Patientenkollektiv nicht nachvollzogen werden. Die ApoE-4-Allelfrequenz betrug in der Gruppe der AMD-Patienten 9,5\% und in der Gruppe der altersgem{\"a}ßen Kontrollpersonen ebenfalls 9,5\% (p=0,998). Ein signifikantes Ergebnis brachte der Vergleich der ApoE-4-Allelh{\"a}ufigkeit bei AMD-Patienten mit der H{\"a}ufigkeit in der Gruppe „Normalbev{\"o}lkerung", die sich durch ein geringeres Durchschnittsalter auszeichnet (p= 0,001; Altersdurchschnitt 82,3 vs. 39,8 Jahre). Hier liegt aber vermutlich ein „selection bias" zugrunde. Eine von Schachter et al. (1994) ver{\"o}ffentlichte Studie belegt die generelle Abnahme der H{\"a}ufigkeit des ApoE-4-Allels in h{\"o}heren Altersgruppen. Die Untersuchung der beiden A2M-Polymorphismen ergab keinen Hinweis auf eine m{\"o}gliche Assoziation mit der AMD. Weder die A2M-Allelverteilung (p=0,649) noch die Verteilung der Genotypen (p=0,1) zeigte signifikante Unterschiede. Der Vergleich der Ergebnisse mit den bisher publizierten Studien zur Assoziation des ApoE-4-Allels mit der AMD ergibt ein widerspr{\"u}chliches Bild. Obwohl die Studien von Klaver et al. (1998) und Souied et al. (1998) eine Assoziation des ApoE-4-Allels mit der AMD nachweisen, ist die H{\"a}ufigkeitsverteilung des Allels in vier nachfolgenden Assoziationsstudien (Schmidt et al., 2000; Pang et al., 2000; Simonelli et al., 2001; Schultz et al. 2003) sowie in der vorliegenden Arbeit nicht signifikant. Allerdings belegen auch neuere Studien eindeutig eine Assoziation des Allels mit der AMD (Baird et al., 2004; Zareparsi et al., 2004). M{\"o}glicherweise stellt das ApoE-4-Allel einen protektiven Faktor dar, der Effekt ist aber in verschiedenen Populationen unterschiedlich stark ausgepr{\"a}gt. F{\"u}r Populationen mit schw{\"a}cherer Auspr{\"a}gung sind vermutlich große Studien¬gruppen notwendig, um bei einer Assoziationsstudie signifikante Frequenzunterschiede zu erhalten. Weiterhin k{\"o}nnte die Heterogenit{\"a}t der AMD ein Problem bei Assoziationsstudien darstellen. Denkbar w{\"a}re, dass unterschiedliche Formen der AMD auch mit unterschiedlichen genetischen Risikokonstellationen assoziiert sind. Eine m{\"o}gliche Assoziation mit einem Polymorphismus w{\"u}rde in einem großen Patientenkollektiv, das unterschiedliche Formen der AMD enth{\"a}lt, statistisch nicht auffallen. Erst Untersuchungen an ausgew{\"a}hlten Patientengruppen, die nur einen streng definierten Ph{\"a}notyp enthalten, w{\"u}rden den Effekt sichtbar machen. Einen Beleg hierf{\"u}r bietet die Studie von Souied et al. (1998), die sich auf die exsudative Form der AMD beschr{\"a}nkt und eine deutlich signifikante Assoziation dieses Ph{\"a}notyps mit dem ApoE-4-Allel nachweist. Der Aussagewert der bisher durchgef{\"u}hrten Studien zur Assoziation des ApoE-4-Allels mit der AMD ist noch begrenzt. Dennoch k{\"o}nnen Assoziationsstudien dazu beitragen, die genetischen Ursachen der AMD zu entschl{\"u}sseln und damit die Grundlage f{\"u}r neue Therapieans{\"a}tze schaffen. Eine erfolgversprechende Strategie f{\"u}r zuk{\"u}nftige Assoziationsstudien ist sicherlich die Untersuchung an zahlenm{\"a}ßig ad{\"a}quaten und klinisch klar definierten Patientengruppen sowie einwandfreien, altersgem{\"a}ßen Kontrollpersonen.}, language = {de} } @phdthesis{KuhngebBach2015, author = {Kuhn [geb. Bach], Julia Elisa}, title = {Design und Etablierung von Next Generation Sequencing-Methoden zur Diagnostik verschiedener Erbkrankheiten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-116854}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Innerhalb des letzten Jahrzehnts entstanden zahlreiche neue Anreicherungs- und Sequenzier-technologien der zweiten (und dritten) Generation, die in rasantem Tempo weiterentwickelt und schon jetzt in vielen Bereichen als neuer Goldstandard f{\"u}r molekulargenetische For-schung und Diagnostik angesehen werden. Als Hochdurchsatz-Verfahren erm{\"o}glichen diese Next Generation Sequencing-Methoden (NGS) in immer k{\"u}rzerer Zeit die parallele Analyse zahlreicher Proben und immer gr{\"o}ßerer Zielregionen bis hin zum ganzen Genom und f{\"u}hrten in der Humangenetik dadurch zu Forschungsans{\"a}tzen in neuen Dimensionen. In dieser Doktorarbeit, die im molekulargenetischen Diagnostik-Labor der Humangenetik W{\"u}rzburg durchgef{\"u}hrt wurde, wurden in f{\"u}nf Projekten NGS-Ans{\"a}tze unterschiedlicher Stufen bzw. Gr{\"o}ßenordnungen f{\"u}r verschiedene erblich bedingte Erkrankungen konzipiert und etabliert und in Forschungsprojekten sowie der Routinediagnostik eingesetzt. Dabei wurden verschiedene Methoden zur Anreicherung der Zielsequenzen und zur NGS-Sequenzierung erprobt und auf ihre Effizienz beurteilt. Die Ergebnisse des NGS und darauf basierender Nachweis-Experimente wurden in sieben Ver{\"o}ffentlichungen dokumentiert, auf denen diese Dissertation aufbaut. In den drei ersten Projekten wurden das Access Array-System (Fluidigm) zur Anreicherung der Zielsequenzen und der GS Junior (Roche) zur Erzeugung der Sequenzen verwendet. In Projekt 1 wurde COL4A6 als neues Kandidatengen f{\"u}r nicht-syndromale H{\"o}rst{\"o}rungen identifiziert. Um m{\"o}gliche weitere Mutationstr{\"a}ger zu detektieren, wurde erfolgreich ein kleiner NGS-Ansatz f{\"u}r das z{\"u}gige Screening dieses Gens bei knapp 100 weiteren Patienten etabliert. Diese und weitere Ergebnisse best{\"a}tigten die Kausalit{\"a}t der COL4A6-Mutation eines Index-Patienten mit schwerer, X-chromosomal-rezessiver H{\"o}rst{\"o}rung. Ein geeigneter NGS-Ansatz f{\"u}r die Analyse des großen RYR1-Gens wurde in Projekt 2 ge-sucht. Der erste Ansatz mit Access Array-System und GS Junior f{\"u}hrte zwar bei 39 von 87 Patienten mit Maligner Hyperthermie und/oder Central Core Disease zu dem Auffinden einer (potentiell) pathogenen Variante, allerdings mit hohen Ausfallquoten. Mit der zweiten Methode (Anreicherung: SureSelect-System custom design, Agilent; Sequenzierung: HiSeq, Illumina) wurden neben RYR1 noch 63 weitere Gene analysiert, was zu deutlich besseren Ergebnissen und vier Mutationsfunden f{\"u}hrte. Projekt 3 beinhaltete die Etablierung zwei kleiner Panels f{\"u}r Muskelkrankheiten. Ein Panel f{\"u}r drei Gene f{\"u}r Gliederg{\"u}rteldystrophien wurde sogar erfolgreich in die akkreditierte Rou-tinediagnostik {\"u}bernommen. Mit dem zweiten Panel f{\"u}r acht Kandidatengene myofibrill{\"a}rer Myopathien (MFM) wurde u.a. eine neue Mutation im BAG3-Gen identifiziert. Das Exom eines MFM-Patienten wurde in Projekt 4 nach Anreicherung mit dem SureSelect-System (Agilent) auf dem HiSeq (Illumina) sequenziert. Nach Auswertung und Beurteilung der identifizierten Varianten wurde ein neuer Erbgang f{\"u}r Myotilinopathien entdeckt. Verschiedene Nachweisexperimente best{\"a}tigten die Kausalit{\"a}t der Mutation im Myotilin-Gen. In Projekt 5 wurde die komplette genomische Sequenz des F8-Gens nach tiefen intronischen Mutationen bei H{\"a}mophilie-Patienten abgesucht (Anreicherung SureSelect custom design, Agilent; Sequenzierung MiSeq, Illumina). Bei jedem der analysierten Patienten konnte min-destens eine verd{\"a}chtige Variante identifiziert werden, die zu ver{\"a}ndertem Spleißverhalten f{\"u}hren k{\"o}nnte. Drei Mutationen waren schon durch Publikationen bekannt, bei einer weite-ren konnten in vitro-Spleißanalysen die Kausalit{\"a}t best{\"a}tigen. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die zur Verf{\"u}gung stehenden Methoden zur An-reicherung von Zielsequenzen aus dem menschlichen Genom und zu deren Sequenzierung je nach Komplexit{\"a}t der Fragestellung, d.h. der Anzahl und Gr{\"o}ße der Gene sowie der Anzahl der zu untersuchenden Proben, sinnvoll und effizient kombiniert werden k{\"o}nnen. Im Verlauf der Arbeit haben sich die NGS-Techniken rasant weiterentwickelt. So sind PCR-basierte Ans{\"a}tze zur Anreicherung der Zielsequenzen f{\"u}r die meisten Anwendungen von hybridisierungs-basierten Methoden verdr{\"a}ngt worden. Von den urspr{\"u}nglich drei konkur-rierenden Verfahren zur Hochdurchsatzsequenzierung hat sich die Methode des „sequen-cing-by-synthesis" (Illumina) weitgehend durchgesetzt. Diese Entwicklung spiegelt sich auch in den w{\"a}hrend dieser Arbeit erhobenen Daten wider.}, subject = {Diagnostik}, language = {de} } @phdthesis{Kochler2012, author = {Kochler, Yvonne}, title = {Der zeitliche Verlauf von Parametern des Zellzyklus bei Patienten mit Fanconi An{\"a}mie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-67204}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Es werden die Parameter Summe-G2/GF und G0/G1 der hochaufl{\"o}senden, zweiparametrigen Zellzyklusanalyse von Lymphozyten bei Fanconi-An{\"a}mie-Patienten, bei denen mehrere Meßwerte vorliegen, im Hinblick auf Schwankungen untersucht. Nach Auswertung der Daten stellen die Werte keine konstanten Parameter f{\"u}r den einzelnen Patienten dar. Die Langzeitanalyse des Zellzyklusverhaltens peripherer Blutlymphozyten reflektiert jedoch weitgehend die klinische Situation der Patienten.}, subject = {Fanconi-An{\"a}mie}, language = {de} } @phdthesis{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} } @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} } @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} } @phdthesis{vonBaumgarten2009, author = {von Baumgarten, Sophia}, title = {Das genetische Modell der heredit{\"a}ren H{\"a}mochromatose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-39316}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Das genetische Modell der heredit{\"a}ren H{\"a}mochromatose soll Aufschluss {\"u}ber die ungef{\"a}hre Gr{\"o}ßenordnung schlecht untersuchter Parameter geben. Hierzu geh{\"o}ren die Allelfrequenz der zusammengefassten restlichen Mutationen des HFE-Gens, sowie die Penetranzen der verschiedenen Genotypen. Durch die Analyse des Krankenkollektivs und die Berechnung der H{\"a}ufigkeiten der verschiedenen Genotypen aus den Allelfrequenzen ist es mit Hilfe des genetischen Modells m{\"o}glich, die Penetranzen der einzelnen Genotypen zu berechnen. Das Modell fasst die restlichen Mutationen des HFE-Gens als RM zusammen. In Europa und Nordamerika zusammengefasst ist so eine Allelfrequenz von 0,0153 mit einer Penetranz von 0,373 f{\"u}r RM-RM anzunehmen. In Italien allein betrachtet, ist die Allelfrequenz von RM etwa 0,098 mit einer Penetranz von 0,491 f{\"u}r RM-RM. F{\"u}r Mitteleuropa errechnet sich eine Allelfrequenz von 0,0155 mit einer Penetranz von 0,482 f{\"u}r RM-RM, f{\"u}r S{\"u}deuropa ist es 0,0119 bzw. 0,482. Vergleiche von zusammengefassten Daten aus Mittel- und S{\"u}deuropa ergaben Unterschiede in der Verteilung der Genotypen, sowie der Penetranzen. So scheinen besonders in S{\"u}deuropa neben den Hauptmutationen im HFE-Gen, C282Y und H63D, andere Mutationen, RM, eine gr{\"o}ßere Rolle der Krankheitsmanifestation zu spielen als in Mitteleuropa. Das genetische Modell der H{\"a}mochromatose erm{\"o}glicht eine Risikoabsch{\"a}tzung bei Ratsuchenden mit an HH erkrankten Angeh{\"o}rigen. Auch bei Personen, die heterozygot f{\"u}r C282Y oder H63D sind, l{\"a}sst sich nun ein Erkrankungsrisiko absch{\"a}tzen. Das Erkrankungsrisiko variiert je nach Herkunftsland. Die Erhebung verschiedener Daten und die weitere Untersuchung anderer Mutationen im HFE-Gen sind abzuwarten, um das Modell komplettieren zu k{\"o}nnen. Bis dahin stellt es jedoch einen guten Anhaltspunkt f{\"u}r eben diese schlecht untersuchten Gr{\"o}ßen dar, und bietet daher die M{\"o}glichkeit, die Krankheit in ihrer Heterogenit{\"a}t und Komplexit{\"a}t vereinfacht darzustellen, und so Wahrscheinlichkeiten absch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen.}, subject = {H{\"a}mochromatose}, language = {de} } @phdthesis{Golitschek2007, author = {Golitschek, Robert von}, title = {Charakterisierung von genomischer Instabilit{\"a}t mit Hilfe der Spektralen Karyotypisierung beim Werner-Syndrom}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24957}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden erstmals Metaphasen von Fibroblastenkulturen (AA, WL, SCH, H-51) von Patienten mit der klinischen Verdachtsdiagnose Werner Syndrom (WS) mit der Spektralen Karyotypisierung (SKY) analysiert. Die Auswertung best{\"a}tigte in allen vier Zelllinien (ZLL) die zuvor mit konventionellen Methoden (z.B. mit G- und R-B{\"a}nderung) etablierten zytogenetischen Charakteristika des WS in Form des „Variegated Translocation Mosaicism" (VTM) und der im zeitlichen Verlauf einer Zellkultur vorherrschenden zytogenetischen, dominanten Klone, deren Eigenschaften mit den drei Schlagw{\"o}rtern „clonal attenuation", „clonal succession" und „clonal expansion" bereits durch Salk et al. [28] treffend umschrieben wurden. Alle ZLL wurden nach 7 oder 8 Passagen seneszent, einer f{\"u}r WS-Fibroblasten typischen, reduzierten Lebensspanne. In der genaueren Analyse der aberranten Metaphasen war SKY den konventionellen Methoden deutlich {\"u}berlegen. W{\"a}hrend bei Salk et al. in 1005 Metaphasen 271 Br{\"u}che entdeckt wurden, wurden mit SKY in 69 Metaphasen 108 Br{\"u}che eindeutig klassifiziert, was außerdem eine detailliertere Einteilung der Klone in unterschiedliche, teilweise singul{\"a}re Subklone erforderlich machte. Die bisher noch nie in WS-Zellen festgestellten trizyklischen Chromosomenaustausche und dreifach-rekombinanten Chromosomen zeigten die F{\"a}higkeit der SKY-Methode, komplexe genomische Ver{\"a}nderungen genau darzustellen. Zudem wurde erstmals ein pseudotetraploider Subklon T mit 87-90 Chromosomen entdeckt, der aus der Mutterkultur WL stammte und ein ungew{\"o}hnliches Wachstumspotential von etwa 45 Populationsverdoppelungen (PD) erreichte und die durchschnittlichen 20 PD von WS-Fibroblasten um mehr als das Doppelte {\"u}berschritt, aber unter den 54 PD von Kontrollfibroblasten lag. Eine Tetrasomie wurde f{\"u}r alle autosomalen Chromosomen außer den Chromosomen 4 und 6 festgestellt, die jeweils dreimal, die Geschlechtschromosomen X und Y jeweils zweimal vertreten waren. Die Translokationen waren identisch mit denen von Klon a aus WL, allerdings in jeweils zweifacher Ausf{\"u}hrung. 77 der 10 Chromosomen beinhalteten in den 69 Metaphasen \&\#8805;6 Br{\"u}che und waren in jeweils mindestens 3 der 4 ZLL an Chromosomenaberrationen beteiligt. V.a. Chromosom 16 war mit 17 Bruchpunkten bzw. in 23 von 78 aberranten Chromosomen am h{\"a}ufigsten involviert. Zudem war es an zwei der drei dreifach-rekombinierten Chromosomen und bei einem der zwei trizyklischen Chromosomenaustausche beteiligt. Dies weist auf eine m{\"o}glicherweise große Bedeutung von Chromosom 16 in Rekombinationsprozessen hin. Auff{\"a}llig war eine nicht-zuf{\"a}llige Bruchpunktverteilung. Die Bruchpunkte 3q11\&\#8594;q12, 9q13, 15q15, 16q12\&\#8594;q13 und 16q22 waren m{\"o}gliche hot spots f{\"u}r Bruchereignisse und trugen Rechnung f{\"u}r \&\#8776;21\% der Bruchereignisse. V.a. 16q22 brach am h{\"a}ufigsten (11mal), war als einziger Bruchpunkt in allen 4 Zelllinien vorhanden und maßgeblich f{\"u}r die hohe Beteiligung des Chromosoms 16 an strukturellen Aberrationen verantwortlich. 16q22 wurde in vorherigen Untersuchungen bisher noch nicht als einer der bevorzugten Bruchpunkte in WS festgestellt. Einige der bei Salk et al. genannten hot spots wurden in dieser Arbeit best{\"a}tigt, jedoch mit unterschiedlichem Verteilungsmuster. Dies h{\"a}ngt m{\"o}glicherweise mit der h{\"o}heren Sensitivit{\"a}t von SKY, aber auch mit der in dieser Arbeit relativ niedrigen Anzahl an Metaphasen zusammen. F{\"u}r SKY bestehen weitere mannigfaltige Anwendungsm{\"o}glichkeiten , die in der zytogenetischen Forschung nicht nur auf dem Gebiet des WS Fortschritte erzielen k{\"o}nnen. SKY ist zudem eine sichere Methode, erfordert jedoch einen hohen zeitlichen und materiellen Aufwand, die die Anwendungsm{\"o}glichkeiten wiederum limitieren. Als diagnostisches Instrument erscheint SKY daher nur in F{\"a}llen sinnvoll, in denen nach der Anwendung konventioneller Methoden weiterhin Unsicherheiten bez{\"u}glich der Diagnose bestehen. Mit der Eigenschaft komplexe Rearrangements mit hoher Sensitivit{\"a}t zweifelsfrei nachzuweisen, kann es jedoch als der Gold-Standard bei unklaren F{\"a}llen gelten.}, subject = {Progeria adultorum}, language = {de} } @phdthesis{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{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{Sobeck2001, author = {Sobeck, Alexandra}, title = {Caretaker-Gen-Syndrome}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1182385}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Ataxia telangiectasia: Identifizierung und Charakterisierung nicht-konservativer Spleißmutationen und deren Auswirkungen im ATM-Gen. Ein hoher Anteil der bisher im ATM-Gen identifizierten Mutationen (>350, www.vmresearch.org/atm.htm) stellt Deletionen oder Insertionen direkt an den Exongrenzen dar; viele dieser Aberrationen wurden allerdings nur auf cDNA-Ebene detektiert. Sollte es sich hierbei in den meisten F{\"a}llen um Mutationen an den Spleiß-Konsensussequenzen handeln, l{\"a}ge der Anteil der Spleißmutationen im ATM-Gen betr{\"a}chtlich h{\"o}her (~35 Prozent) als in anderen betroffenen Genen (~15 Prozent). Um der Frage nachzugehen, ob im ATM-Prim{\"a}rtranskript aufgrund einer erh{\"o}hten Labilit{\"a}t gegen{\"u}ber Spleißmutationen auch Ver{\"a}nderungen weniger konservierter Positionen innerhalb der Donor- oder Akzeptor-Spleißstellen zu aberrantem Spleißen f{\"u}hren, wurden 20 AT-Zellinien mittels „Protein Truncation Test" nach Deletionen oder Insertionen an den Exongrenzen durchsucht. Die 7 neu identifizierten Spleißmutationen wurden anschließend unter Verwendung eines „Splice Scoring"- Systems n{\"a}her charakterisiert, die Penetranz der jeweiligen Mutation durch semiquantitative PCR evaluiert und die Auswirkungen auf Proteinebene durch Western Blotting {\"u}berpr{\"u}ft. Obwohl nur eine der 7 neu identifizierten Spleißmutationen eine schw{\"a}cher konservierte Position der Spleißsequenzen betraf, konnten im Rahmen einer Kooperation mit der Medizinischen Hochschule Hannover (Arbeitsgruppe Dr. T. D{\"o}rk) weitere Spleißmutationen an den Intronpositionen +3, +5 und -6 identifiziert werden, die ebenfalls in v{\"o}llig aberrantem Spleißen resultieren. Daten weiterer Arbeitsgruppen lassen vermuten, daß tats{\"a}chlich ~ 50 Prozent aller Spleißaberrationen im ATM-Gen auf Mutationen außerhalb der konservierten Dinukleotidbereiche (gt und ag) zur{\"u}ckf{\"u}hren sind. Nijmegen Breakage Syndrom (NBS): Suche nach Genen, die einen NBS-{\"a}hnlichen Ph{\"a}notyp ausl{\"o}sen. {\"U}ber 90 Prozent aller NBS-Patienten tragen Mutationen im NBS1-Gen, dessen Translationsprodukt im Komplex mit MRE11 und RAD50 eine zentrale Rolle in DNA-DSB-Reparatur und Zellzykluskontrolle spielt. Weitere Mutationen bei Patienten mit NBS-{\"a}hnlichem Ph{\"a}notyp wurden im Gen der DNA-Ligase IV identifiziert, die zusammen mit weiteren Angeh{\"o}rigen des NHEJ-Reparaturweges (XRCC4, DNA-PKcs, Ku70, Ku80) ebenfalls in DNA-DSB-Reparatur involviert ist. Zellen von Patienten mit NBS-{\"a}hnlichem Ph{\"a}notyp wurden daher durch direkte Sequenzierung und/oder Western Blotting auf Defekte in den oben genannten Genen/Proteinen untersucht. In einem parallel durchgef{\"u}hrten unabh{\"a}ngigen Mutationsscreening (Medizinische Hochschule Hannover, Arbeitsgruppe Dr. T. D{\"o}rk) wurden in Fibroblasten einer Patientin mit NBS-{\"a}hnlichem Ph{\"a}notyp Mutationen im RAD50-Gen identifiziert. Die Auswirkungen der RAD50-Defizienz auf die zellul{\"a}re Lokalisation der beiden Komplexpartner NBS1 und MRE11 sowie deren F{\"a}higkeit zur Focibildung nach DNA-Sch{\"a}digung wurde im Rahmen dieser Arbeit durch Immunfluoreszenzstudien untersucht: w{\"a}hrend NBS1 vorwiegend nukle{\"a}re Lokalisation aufwies, war MRE11 zu etwa gleichen Anteilen zwischen Nukleus und Zytoplasma verteilt; beide Proteine waren nach Bestrahlung der Zellen nicht mehr zur Focibildung f{\"a}hig. Da in MRE11-defizienten Zellen keine nukle{\"a}re NBS1-Lokalisation beobachtet wird, scheint der Kerntransport des NBS1 von funktionellem MRE11, nicht aber von RAD50 abh{\"a}ngig zu sein. Fanconi An{\"a}mie (FA): Untersuchung einer m{\"o}glichen Verbindung zwischen den FA-Proteinen und der RAD51-Familie. FA-Zellen aller bisher bekannter Komplementationsgruppen zeichnen sich durch Hypersensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber DNA-„interstrand crosslinks" (ICLs) aus, zu deren Behebung u.a. die homologe Rekombinationsreparatur (HRR) eingesetzt wird, bei der das RAD51(A)-Protein eine zentrale Rolle spielt. Aufgrund schwacher Homologien werden 5 weitere Proteine (RAD51B, C, D, XRCC2 und 3) der RAD51-Familie zugeordnet. Da Knockout-Zellinien aller RAD51-Familienmitglieder ebenfalls hohe Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber ICLs aufweisen, wurde eine m{\"o}gliche Verbindung zwischen den FA-Proteinen FANCA, C, G und der RAD51-Familie getestet. Unter Verwendung des "Yeast Two Hybrid" (Y2H)-Systems konnten zun{\"a}chst mehrere Interaktionen zwischen FA- und RAD51-Proteinen detektiert werden. Zur Best{\"a}tigung einer funktionellen Verbindung wurden die FA- und RAD51-Proteine in humanen 293-Zellen {\"u}berexprimiert. Aufgrund der focibildenden Eigenschaften des RAD51-Proteins wurden die FA-Proteine und die RAD51-Familie auf Focibildung nach DNA-Sch{\"a}digung sowie etwaige Kolokalisationen getestet; m{\"o}gliche physikalische Interaktionen wurden durch Koimmunpr{\"a}zipitationsstudien {\"u}berpr{\"u}ft. Die RAD51-Familie zeigten keinerlei Focibildung nach DNA-Sch{\"a}digung w{\"a}hrend die FA-Proteine in einigen Experimenten eine Lokalisation in nukle{\"a}re Foci zeigten, die sich jedoch in Gr{\"o}ße und Homogenit{\"a}t deutlich von denen klassischer DNA-Reparaturfoci unterschieden und nicht mit RAD51 kolokalisierten. Die h{\"a}ufige Beschr{\"a}nkung der FA-Foci auf Bereiche besonders dicht gepackten Chromatins kann m{\"o}glicherweise als weiterer Hinweis auf die postulierte Rolle der FA-Proteine bei Chromatin Remodelling Mechanismen interpretiert werden. Bei {\"U}berexpression in HEK293-Zellen konnte keine der im Y2H-System identifizierten Interaktionen zwischen FA- und RAD51-Proteinen durch Koimmunpr{\"a}zipitationen detektiert werden. Dennoch erscheinen seit der Identifizierung des FANCD2, das durch den FA-Komplex aktiviert wird und mit dem RAD51-Interaktor BRCA1 in nukle{\"a}re Foci kolokalisiert, weitere Untersuchungen einer Verkn{\"u}pfung der FA-Proteine mit den Angeh{\"o}rigen des HRR-Weges durchaus sinnvoll.}, subject = {Ataxia teleangiectatica}, language = {de} } @phdthesis{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{Weis2010, author = {Weis, Claudia}, title = {Berechnungen der Lebenserkrankungswahrscheinlichkeit bei famili{\"a}rem Brustkrebs - Vergleich von Methoden}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-74027}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Diese Arbeit vergleicht verschiedene Methoden zur Berechung der Lebenserkrankungswahrscheinlichkeit bei famili{\"a}rem Brustkrebs. Dabei handelt es sich um Tabellen von Chang-Claude und die Computerprogramme Cyrillic Version 2.1 sowie IBIS Breast Cancer Risk Evaluation Tool. Es stellte sich heraus, dass sich die Ergebnisse der Modelle nicht wesentlich voneinander unterscheiden.}, subject = {Brustkrebs}, language = {de} } @phdthesis{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{Schleider2010, author = {Schleider, Elisa}, title = {Angiogenese-Modellsysteme zur Funktionsanalyse des humanen CCM3 Proteins}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-51504}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Zerebrovaskul{\"a}re kavern{\"o}se Malformationen (CCM) sind Blutgef{\"a}ßfehlbildungen, welche haupts{\"a}chlich im Gehirn vorkommen. Sie sind gekennzeichnet durch stark dilatierte kapillar{\"a}hnliche Gef{\"a}ße mit niedriger Flussrate („slow-flow lesions"). Intervenierendes Gehirnparenchym fehlt ebenso wie Perizyten oder glatte Gef{\"a}ßmuskelzellen. Die klinischen Symptome reichen von starken Kopfschmerzen {\"u}ber Epilepsie bis hin zum Schlaganfall. Dennoch bleiben viele Kavernomtr{\"a}ger aufgrund unvollst{\"a}ndiger Penetranz ihr Leben lang asymptomatisch. Die Pr{\"a}valenz betr{\"a}gt ca. 0,5\% in der Gesamtbev{\"o}lkerung. Es gibt sowohl sporadische als auch dominant vererbte Krankheitsformen. In den letzten Jahren konnten 3 Gene urs{\"a}chlich mit der Krankheit in Verbindung gebracht werden. Mutationen in CCM1, CCM2 oder CCM3 f{\"u}hren zu einem nicht unterscheidbaren klinischen Ph{\"a}notyp. Alle drei Proteine bilden einen tern{\"a}ren Komplex in vitro, was eine Beteiligung an einem gemeinsamen molekularen Signalweg bekr{\"a}ftigt. W{\"a}hrend die Proteine CCM1 und CCM2 in den letzten Jahren umfangreich erforscht wurden, ist {\"u}ber das CCM3-Protein bis heute wenig bekannt. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass CCM3 eine wichtige Rolle in der Angiogenese spielt und diese bei {\"U}berexpression in humanen Endothelzellen stark negativ reguliert: die Migration, die Proliferation und die F{\"a}higkeit, kapillar{\"a}hnliche Strukturen in Matrix-Gelen zu bilden kommt nahezu zum Erliegen. Ein gegenl{\"a}ufiger Effekt nach siRNA induziertem Knock-down von CCM3 war weniger stark ausgepr{\"a}gt. Einzig die F{\"a}higkeit, gef{\"a}ß{\"a}hnliche Strukturen in Matrigelen zu bilden, war erh{\"o}ht. Um weiterhin Klarheit {\"u}ber die intrazellul{\"a}ren, von CCM3 beeinflussten Signalwege zu schaffen, wurden Tyrosin Kinase Arrays durchgef{\"u}hrt, bei welchen CCM3-{\"u}berexprimierende HUVEC Lysate mit Kontrolllysaten verglichen wurden. Dabei stellte sich heraus, dass 5 Substrate signifikant erh{\"o}ht phosphoryliert wurden: der Discoidin Dom{\"a}nen Rezeptor 1 (discoidin domain receptor; DDR1), die duale spezifit{\"a}tstyrosinphosphorylierungsregulierte Kinase 1A (dual specificity tyrosine-phosphorylation-regulated kinase 1A; DYR1A), die Protoonkogen Tyrosin- Protein Kinase FER (proto-oncogene tyrosine-protein kinase FER; FER), die fynbezogene Kinase (Fyn-related kinase; FRK) und die phosphoinositolabh{\"a}ngige Kinase 1 (Phosphoinositide-dependent kinase 1, PDPK-1). Im Folgenden best{\"a}tigten Western Blot, dass die {\"U}berexpression von CCM3 in Endothelzellen die phosphoinositolabh{\"a}ngige Kinase 1 und die nachgeschaltete Serin-Threonin Kinase Akt/PBK aktiviert, welche ein bedeutsames {\"U}berlebenssignal der Zelle darstellt. Schließlich konnte gezeigt werden, dass CCM3 nicht nur antiangiogen, sondern auch antiapoptotisch wirkt. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit legen nahe, dass CCM3 f{\"u}r die Integrit{\"a}t des ruhenden, adulten Endothelbettes wichtig ist.}, subject = {Blutgef{\"a}ß}, language = {de} } @phdthesis{Flunkert2018, author = {Flunkert, Julia}, title = {Analyse genetischer Stabilit{\"a}t in den Nachkommen bestrahlter Zellen mittels klassischer Chromosomenb{\"a}nderung und verschiedener Hochdurchsatz-Techniken}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-173670}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Ionisierende Strahlung (IR) ist in der medizinischen Diagnostik und in der Tumortherapie von zentraler Bedeutung, kann aber Genominstabilit{\"a}t und Krebs ausl{\"o}sen. Strahleninduzierte Genominstabilit{\"a}t (RIGI) ist in den klonalen Nachkommen bestrahlter Zellen zu beobachten, die zugrundeliegenden Mechanismen sind jedoch noch unverstanden. Zur Erforschung von verz{\"o}gerten Strahleneffekten wurden prim{\"a}re embryonale Fibroblastenkulturen mit 2 Gray bestrahlt und f{\"u}r 20 Populationsverdopplungen klonal expandiert. Zellen, die keiner Strahlung ausgesetzt waren, dienten als Kontrolle f{\"u}r normale Alterungsprozesse. Die Klone wurden durch klassische Chromosomenb{\"a}nderungstechniken analysiert und in Abh{\"a}ngigkeit der Stabilit{\"a}t ihres Genoms in Gruppen eingeteilt. Ein Klon wurde als stabil gewertet, wenn die analysierten Metaphasen keinerlei Auff{\"a}lligkeiten zeigten, w{\"a}hrend instabile Klone ein Mosaik aus normalen und abnormalen Metaphasen waren. Die Zellen von zwei Spendern wurden untersucht, um interindividuelle Strahleneffekte zu beurteilen. Nach Bestrahlung hatten mehr als die H{\"a}lfte der Klone Metaphasen mit strukturellen Aberrationen und wurden dementsprechend als instabil eingestuft. Drei Klone zeigten zudem numerische Aberrationen, die ausschließlich das Y Chromosom betrafen. Fluoreszenz in situ Hybridisierungen verifizierten diese Beobachtung in weiteren Klonen und deuteten an, dass der Verlust des Y Chromosoms mit RIGI assoziiert ist. Molekulare Karyotypisierungen mit SNP Arrays ergaben, dass IR in den Klonen Ver{\"a}nderungen der Kopienzahl ausl{\"o}st. Ein Unterschied zwischen chromosomal stabilen und instabilen Klonen konnte jedoch nicht detektiert werden. Chromosomale Regionen, in denen sich bekanntermaßen fragile Stellen befinden, zeigten eine Anh{\"a}ufung von CNVs. Ein RIGI Effekt konnte f{\"u}r die fragile Stelle 3B, in der sich das Gen FHIT befindet, identifiziert werden. Exom Sequenzierungen von Klonen und der entsprechenden Massenkultur zeigten eine alterungsassoziierte Entstehung von Varianten. Der Effekt wurde durch die Einwirkung von Strahlung erh{\"o}ht. Auf Ebene von einzelnen Nukleotiden konnten ebenfalls Anh{\"a}ufungen von Sch{\"a}den in bestimmten genomischen Bereichen detektiert werden, dieser Effekt ging ohne die typischen RIGI Endpunkte einher. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass strahlenbedingte Ver{\"a}nderungen auf verschiedenen Ebenen (Chromosomen, Genkopienzahl und einzelnen Nukleotiden) beobachtet werden k{\"o}nnen, welche, unabh{\"a}ngig von RIGI, die Tumorentstehung beg{\"u}nstigen. Speziell Ver{\"a}nderungen im FRA3B Lokus und der Verlust des Y Chromosoms scheinen jedoch {\"u}ber die Destabilisierung des Genoms zur Krebsentstehung beizutragen.}, subject = {Ionisierende Strahlung}, language = {de} } @phdthesis{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{Mattern2016, author = {Mattern, Felix}, title = {Alterungsbedingte Effekte auf DNA-Methylierungsprofile entwicklungsrelevanter Gene in Eizellen und Embryonen am Modellorganismus Bos taurus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-144562}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2016}, abstract = {Die postovulatorische Alterung sowie die ovarielle Alterung konnten bei der Anwendung assistierter Reproduktionstechniken (ARTs) als entscheidende Faktoren identifiziert werden, die den Reproduktionserfolg nachhaltig beeintr{\"a}chtigen. Die postovulatorische Alterung tritt ein, sobald die reife Eizelle nicht mehr innerhalb ihres physiologischen Zeitfensters befruchtet wird. Die ovarielle Alterung beschreibt hingegen die Abnahme des Follikel-Vorrats mit zunehmendem Alter des weiblichen Individuums bzw. des Ovars. Sowohl die postovulatorische Alterung als auch die ovarielle Alterung f{\"u}hren u.a. zu einer reduzierten Oozytenqualit{\"a}t und einer geringeren Blastozystenrate. Die Zielsetzung dieser Arbeit bestand darin, den Einfluss der postovulatorischen Alterung und der ovariellen Alterung im Holstein-Rind (Bos taurus) auf die DNA-Methylierung entwicklungsrelevanter Gene in Eizellen und Embryonen zu untersuchen. Aus Schlachthof-Ovarien wurden Antralfollikeln unterschiedlicher Gr{\"o}ße (<2 mm, 3-5 mm und >6 mm) isoliert. Eizellen aus Follikeln der Gr{\"o}ße 3-5 mm wurden f{\"u}r 24h (physiologisch) und 48h (gealtert) in vitro gereift (IVM). Die gereiften Oozyten wurden anschließend in vitro fertilisiert und Embryonen im 4-6 Zellstadium generiert. Sowohl in den unreifen Eizellen aus Antralfollikeln unterschiedlicher Gr{\"o}ße als auch in den gereiften Oozyten und den Embryonen wurde die Promotormethylierung der Gene bH19, bSNRPN, bZAR1, bDNMT3A, bOCT4, bDNMT3Lo und bDNMT3Ls analysiert. Zur Untersuchung der ovariellen Alterung wurden mittelgroßen Antralfollikel aus Ovarien lebender Rinder (in vivo) unterschiedlichen Alters (9-12 Monate, 3-7 Jahre und 8-11 Jahre) gewonnen. In den daraus isolierten unreifen Eizellen wurde die DNA-Methylierung der Promotorregionen der Gene bTERF2, bREC8, bBCL-XL, bPISD, bBUB1, bDNMT3Lo, bH19 und bSNRPN bestimmt. Als Methode zur Analyse der Promotormethylierung wurde die Limiting Dilution Bisulfit-Sequenzierung angewendet. In unreifen Eizellen aus Antralfollikeln unterschiedlicher Gr{\"o}ße (<2 mm, 3-5 mm und >6 mm) konnte ein erh{\"o}htes Auftreten abnormal methylierter Allele in den gepr{\"a}gten Genen bH19 und bSNRPN von Eizellen kleiner Follikel (<2 mm) identifiziert werden. Dieses Ergebnis k{\"o}nnte eine m{\"o}gliche Ursache einer bereits bekannten und mehrfach beschriebenen geringeren Entwicklungskompetenz von Eizellen kleiner Follikel (<2 mm) auf epigenetischer Ebene darstellen. Die verl{\"a}ngerte Reifungsdauer der IVM-Eizellen hatte eine signifikante Hypermethylierung in der Promotorregion des Gens DNMT3Lo von 48h-gereiften Eizellen zur Folge. Beim {\"U}bergang von 48h-gereiften Eizellen zum Embryo konnte eine signifikante Hypomethylierung von CpG7 des stammzellspezifischen Transkripts DNMT3Ls beobachtet werden. Diese CpG-Stelle wies ebenfalls einen signifikanten Anstieg von CpGs mit nicht-eindeutigem Methylierungszustand in unreifen Eizellen mit steigender Follikelgr{\"o}ße auf. Da sich die CpG-Position innerhalb eines Sequenz-Motivs einer Bindungsstelle des Transkriptionsfaktors CREB befindet, k{\"o}nnten die Methylierungsdaten auf eine Interaktion zwischen dem Transkriptionsfaktor CREB und der DNA-Methylierung w{\"a}hrend der Entwicklung und Reifung der Eizelle sowie der Transition von der Eizelle zum Embryo hindeuten. Die DNA-Methylierungsprofile der untersuchten Gene in unreifen Eizellen aus K{\"u}hen unterschiedlichen Alters (9-12 Monate, 3-7 Jahre und 8-11 Jahre) wiesen keine signifikanten Unterschiede zwischen den Altersgruppen auf. Die ovarielle Alterung bei Rindern zwischen 9 Monaten und 11 Jahren zeigte damit keinen Effekt auf die DNA-Methylierung der untersuchten Promotorregionen der Gene bTERF2, bREC8, bBCL-XL, bPISD, bBUB1, bDNMT3Lo, bH19 und bSNRPN. Nach einer simulierten postovulatorischen Alterung durch eine in vitro Reifung f{\"u}r 48h konnte eine Ver{\"a}nderung der DNA-Methylierung der Oozyten-spezifischen (DNMT3Lo) und Stammzell-spezifischen (DNMT3Ls) Promotoren des katalytisch inaktiven Cofaktors von DNMT3A, DNMT3L, beobachtet werden. Die ver{\"a}nderte DNA-Methylierung von DNMT3Ls tritt dabei erst im fr{\"u}hen Embryo in Erscheinung und interagiert vermutlich mit dem Transkriptionsfaktor CREB. Die Ver{\"a}nderungen von DNMT3Lo in Eizellen und DNMT3Ls in den daraus generierten Embryonen l{\"a}sst vermuten, dass es sich hierbei um eine dynamische Anpassung des Embryos auf {\"a}ußere Umweltbedingungen der Eizelle {\"u}ber die Methylierung der DNA handelt.}, subject = {Oozyte}, language = {de} } @phdthesis{Maierhofer2018, author = {Maierhofer, Anna}, title = {Altersassoziierte und strahleninduzierte Ver{\"a}nderungen des genomweiten DNA-Methylierungs-Profils}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-174134}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Der Prozess des Alterns ist ein komplexer multifaktorieller Vorgang, der durch eine sukzessive Verschlechterung der physiologischen Funktionen charakterisiert ist. Ein hohes Alter ist der Hauptrisikofaktor f{\"u}r die meisten Krankheiten, einschließlich Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Das Verst{\"a}ndnis der epigenetischen Mechanismen, die in den Prozess des Alterns involviert sind, k{\"o}nnte zur Entwicklung pharmakologischer Interventionen beitragen, die nicht nur die Lebenserwartung erh{\"o}hen, sondern auch den Beginn des altersassoziierten funktionellen Abbaus verz{\"o}gern k{\"o}nnten. Durch die Langzeit-Kultivierung prim{\"a}rer humaner Fibroblasten wurde ein in vitro Modell f{\"u}r das Altern etabliert, das die Identifizierung altersassoziierter DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen erm{\"o}glichte. Die in vitro Alterung konnte mit einer globalen Hypomethylierung und einer erh{\"o}hten DNA-Methylierung der ribosomalen DNA assoziiert werden. Dar{\"u}ber hinaus konnten DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen in Genen und Signalwegen, die f{\"u}r das Altern relevant sind, und ein erh{\"o}htes epigenetisches Alter nachgewiesen werden. Das in vitro Modell f{\"u}r das Altern wurde verwendet, um neben den direkten Effekten ionisierender Strahlung auf die DNA-Methylierung auch deren Langzeit-Effekte zu untersuchen. Die Strahlentherapie ist ein entscheidendes Element der Krebstherapie, hat aber auch negative Auswirkungen und kann unter anderem das Risiko f{\"u}r die Entwicklung eines Zweittumors erh{\"o}hen. Bei externer Bestrahlung wird neben dem Tumor auch gesundes Gewebe ionisierender Strahlung ausgesetzt. Daher ist es wichtig zu untersuchen, wie Zellen mit intakten DNA-Reparatur-Mechanismen und funktionierenden Zellzyklus-Checkpoints durch diese beeinflusst werden. In der fr{\"u}hen Phase der DNA-Schadensantwort auf Bestrahlung wurden in normalen Zellen keine wesentlichen DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen beobachtet. Mehrere Populations-Verdoppelungen nach Strahlenexposition konnten dagegen eine globale Hypomethylierung, eine erh{\"o}hte DNA-Methylierung der ribosomalen DNA und ein erh{\"o}htes epigenetisches Alter detektiert werden. Des Weiteren zeigten Gene und Signalwege, die mit Krebs in Verbindung gebracht wurden, Ver{\"a}nderungen in der DNA-Methylierung. Als Langzeit-Effekte ionisierender Strahlung traten somit die mit der in vitro Alterung assoziierten DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen verst{\"a}rkt auf und ein epigenetisches Muster, das stark an das DNA-Methylierungs-Profil von Tumorzellen erinnert, entstand. Man geht davon aus, dass Ver{\"a}nderungen der DNA-Methylierung eine aktive Rolle in der Entwicklung eines Tumors spielen. Die durch ionisierende Strahlung induzierten DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen in normalen Zellen k{\"o}nnten demnach in die Krebsentstehung nach Strahlenexposition involviert sein und zu dem sekund{\"a}ren Krebsrisiko nach Strahlentherapie beitragen. Es ist bekannt, dass Patienten unterschiedlich auf therapeutische Bestrahlung reagieren. Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen darauf hin, dass die individuelle Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber ionisierender Strahlung auch auf epigenetischer Ebene beobachtet werden kann. In einem zweiten Projekt wurden Gesamtblutproben von Patienten mit Werner-Syndrom, einer segmental progeroiden Erkrankung, und gesunden Kontrollen analysiert, um mit dem vorzeitigen Altern in Verbindung stehende DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen zu identifizieren. Werner-Syndrom konnte nicht mit einer globalen Hypomethylierung, jedoch mit einer erh{\"o}hten DNA-Methylierung der ribosomalen DNA und einem erh{\"o}hten epigenetischen Alter assoziiert werden. Das vorzeitige Altern geht demzufolge mit spezifischen epigenetischen Ver{\"a}nderungen einher, die eine Beschleunigung der mit dem normalen Altern auftretenden DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen darstellen. Im Rahmen dieser Arbeit konnte die Bedeutung epigenetischer Mechanismen im Prozess des Alterns hervorgehoben werden und gezeigt werden, dass sowohl exogene Faktoren, wie ionisierende Strahlung, als auch endogene Faktoren, wie das in Werner-Syndrom-Patienten mutiert vorliegende WRN-Gen, altersassoziierte DNA-Methylierungs-Ver{\"a}nderungen beeinflussen k{\"o}nnen.}, subject = {Methylierung}, language = {de} }