TY  - THES
A1  - Marquardt, Andreas
T1  - Positionsklonierung des Morbus Best-Gens VMD2
T1  - Positional cloning of the Best's Disease gene VMD2
N2  - Die Dissertation beschreibt die Positionsklonierung von VMD2, einem Krankheitsgen des Menschen, dass der dominant vererbten vitelliformen Makuladystrophie Typ 2 (VMD2) zugrundeliegt. Zu diesem Zweck wurde zunächst ein etwa 1.4 Mbp großer Klon-'Contig' aus artifiziellen Phagenchromosomen ('phage artificial chromosomes', PAC) erstellt, der die VMD2-Kandidatengenregion auf Chromosom 11q12-q13.1 physikalisch repräsentiert. Durch die Identifizierung polymorpher (CA)n-Dinukleotidmarker aus dem kritschen Intervall und anschließender Kopplungsanalyse gelang es, die Kandidatengenregion auf ca. 500 kbp zu reduzieren. In der öffentlichen Datenbank (GenBank) bereitgestellte Nukleinsäuresequenzen zweier genomischer Klone aus dem Kern des relevanten chromosomalen Bereichs von zusammen etwa 290 kbp wurden dazu genutzt, über eine Kombination aus computergestützter Vorhersagen kodierender Sequenzen, Kartierung von EST-Klonen ('expressed sequence tags'), RT-PCR-Analysen und, wenn erforderlich, 5'-RACE-Experimenten, acht neue Gene des Menschen zu isolieren. Von den charakterisierten Genen erwiesen sich mehrere als potentielle Kandidaten für VMD2. Ein Gen, provisorisch als Transkriptionseinheit TU15B bezeichnet, konnte durch eine Mutationsanalyse schließlich eindeutig mit der Erkrankung assoziiert werden und wurde 1998 als VMD2 publiziert. Drei Gene aus der untersuchten Region kodieren Mitglieder einer Familie von Fettsäuredesaturasen (FADS1, FADS2 und FADS3), während ein anderes Gen ('Rabin3 interacting protein-like 1'; RAB3IL1) signifikante Sequenzidentität zu einem Transkript der Ratte besitzt, welches das GTPase-interagierende Protein Rabin3 kodiert. Den putativen Translationsprodukten drei weiterer Gene (C11orf9, C11orf10 und C11orf11) konnte bislang keine präzise Funktion zugeschrieben werden. Mit FTH1 ('ferritin heavy chain 1') und FEN1 ('flap endonuclease 1') liegen zudem zwei bekannte Gene im analysierten Intervall, deren cDNA-Sequenzen bereits 1984 bzw. 1995 von anderen Forschungsgruppen isoliert und publiziert wurden. Zweifellos kann die Region als sehr genreicher Abschnitt des menschlichen Genoms bezeichnet werden. Neben der Erstellung des PAC-'Contigs', der Einengung der VMD2-Kandidatenregion und der Klonierung von VMD2 war die vollständige genetische Charakterisierung der genannten Fettsäuredesaturase-Gene ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit. Unabhängig von der Klonierung und Charakterisierung des VMD2-Gens sowie der chromosomal eng benachbarten Gene, richtete sich mein Interesse schließlich noch auf drei Gene des Menschen, provisorisch als TU51, TU52 und TU53 bezeichnet, die gemeinsam mit VMD2 eine Genfamilie bilden und auf den Chromosomen 19p13.2-p13.12 (TU51), 12q14.2-q15 (TU52) und 1p32.3-p33 (TU53) lokalisiert werden konnten. Durch die Aufklärung der kodierenden Nukleinsäuresequenzen der Gene wurden konservierte Sequenzabschnitte innerhalb der Genfamilie erkennbar, die auf wichtige funktionelle Abschnitte der Translationsprodukte schließen lassen.
N2  - This work describes the positional cloning of the VMD2 gene responsible for vitelliform macular dystrophy type 2 (VMD2), a dominantly inherited eye disorder in human. A physical contig of phage artificial chromosomes (PAC clones) covering 1.4 Mbp of genomic sequence was established, representing the entire VMD2 candidate region on chromosome 11q12-q13.1. Identification and subsequently linkage analysis of polymorphic (CA)n-dinucleotide repeats was performed to refine the critical interval to approximately 500 kbp. Genomic sequences of approximately 290 kbp from the central part of the VMD2 candidate region, available at the public database (GenBank), were helpful to reveal the structure of eight novel genes by using computational exon prediction, comprehensive mapping and assembling of expressed sequence tags (ESTs), RT-PCR and 5'-RACE analysis. Some of the identified genes were found to represent excellent candidates for VMD2. One gene, provisionally designated 'transcription unit 15B' (TU15B) has been shown to be associated with the disease and was published as VMD2 in 1998, according to the official gene nomenclature. Three genes encode family members of the human fatty acid desaturases (FADS1, FADS2 and FADS3), one gene (rab interacting protein like 1, RAB3IL1) shows high sequence identity to Rabin3, an GTPase-interacting protein first described in rat and another three genes encode proteins of unknown function (C11orf9, C11orf10, C11orf11). Additional two genes localized in the same region, FTH1 (ferritin heavy chain 1) and FEN1 (flap endonuclease 1), have been characterized previously by other research groups. The analyzed interval represents a gene-rich segment of the human genome. In addition to the assembly of PAC clones from the VMD2 candidate region, the refinement of the critical interval using polymorphic dinucleotide repeats and the cloning of VMD2, this work also includes the complete characterization of the three fatty acid desaturase genes. Finally, three genes, provisionally termed TU51, TU52 and TU53 showed high sequence identity to VMD2 and were characterized as paralogous members of the VMD2 gene family. The corresponding gene loci were assigned to chromosome 19p13.2-p13.12 (TU51), 12q14.2-q15 (TU52) and 1p32.3-p33 (TU53), respectively. By determining the coding nucleic acid sequences of the genes conserved sequence elements in the gene family were identified, possibly representing functional important protein domains.
KW  - Makuladystrophie
KW  - Genort
KW  - VMD2
KW  - Morbus Best
KW  - Makuladystrophie
KW  - Makuladegeneration
KW  - Positionsklonierung
KW  - Fettsäuredesaturasen
KW  - FADS1
KW  - FADS2
KW  - FADS3
KW  - VMD2
KW  - Best's Disease
KW  - macula dystrophy
KW  - macular degeneration
KW  - positional cloning
KW  - fatty acid desaturases
KW  - FADS1
KW  - FADS2
KW  - FADS3
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-414
ER  - 
TY  - THES
A1  - Macht, Anna
T1  - Pränatale FISH-Diagnostik am Institut für Humangenetik der Universität Würzburg im Zeitraum von 01/1998-08/1999
T1  - Prenatal diagnosis using FISH at the Institut Institut für Humangenetik der Universität Würzburg in between 01/1998-08/1999
N2  - Die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) hat in viele Gebiete der modernen Medizin und Biologie Einzug gehalten. Ein wichtiges Anwendungsfeld hat sie in der pränatalen Diagnostik gefunden. An kultivierten Interphasekernen sowie Metaphasechromosomen eingesetzt kann sie zusätzliche Informationen zur zytogenetischen Analyse liefern. Chromosomenspezifische Sonden können auch auf native Fruchtwasserzellen, Chrorionzottenzellen und fetale Blutzellen hybridisiert werden. Seit einigen Jahren wird FISH an unkultivierten Amniozyten bei bestimmten Indikationen ergänzend zur herkömmlichen Chromosomenanalyse durchgeführt. Nach der Hybridisierung werden die Prozentsätze der Kerne mit disomem (2 Signale) und aberrantem (z.B. 3 Signale bei Trisomie) Signalmuster analysiert. Für eine zuverlässige Information müssen mindestens 50 Kerne pro Sonde ausgewertet werden. Bei weniger als 10 Prozent aneuploiden Kernen wird das Ergebnis als unauffällig gewertet, bei mehr als 60 Prozent aberranten Kernen als auffällig und dazwischen als uneindeutig bzw. kontrollbedürftig. Die konventionelle Chromosomenanalyse erfordert in der Regel ein 2-3wöchige Zellkultur. Das Ergebnis der FISH-Analyse ist dagegen nach 1-3 Tagen erhältlich, verkürzt so die für die werdende Mutter oft quälende Wartezeit beträchtlich und ist damit besonders für Hochrisikogruppen geeignet. Mit FISH für die Chromosomen 13, 18, 21 und XY können können bis zu 90 Prozent der im 2. Trimenon erwarteten Chromosomenanomalien diagnostiziert werden. 10-15 Prozent der Anomalien, z.B. strukturelle Aberrationen können mit dieser Methode grundsätzlich nicht erfasst werden. Technische Probleme, wie z.B. Versagen der Hybridisierung, eine zu geringe Anzahl auswertbarer Kerne oder eine Kontamination der nativen Fruchtwasserprobe mit Zellen mütterlichen Ursprungs können die Aussagekraft des Tests beträchtlich herabsetzen. In der vorliegenden Arbeit werden die ersten 129 FISH-Untersuchungen an unkultivierten Fruchtwasserproben, die am Institut für Humangenetik in Würzburg in der klinischen Diagnostik durchgeführt wurden, retrospektiv aufbereitet. Die einzelnen Fälle werden nach den oberngenannten Kriterien in Gruppen mit unauffälligen, auffälligen und problematischen FISH-Befunden aufgeteilt. Der Anteil der letztgenannten Gruppe ist recht groß: In lediglich 20 Prozent (n=26) der Fälle konnten 50 Zellkerne pro Sonde ausgewertet werden, in 22 Prozent (n=28) der Fälle war das Ergebnis mit 10-60 Prozent aberranten Kernen uneindeutig und in 26 Prozent (n=33) der Fälle schlug die Hybridisierung für mindestens eine Sonde fehl. Dennoch konnten 79 Prozent (15/19) der erkennbaren Anomalien korrekt identifiziert werden: 5 Trisomie 21-Fälle, darunter eine Robertson-Translokation, 3 Trisomie 18-Fälle, 4 Fälle mit Triploidie, 2 Fälle mit Monosomie X und eine Fall mit dem Chromosomensatz 48, XXY, +21. Nicht diagnostiziert wurden aufgrund von fehlgeschlagener Hybridisierung 2 Fälle mit Trisomie 21 und ein Fall mit Trisomie 13. ein Fall von Trisomie 18 zeigte ein unauffälliges Signalmuster. Es traten keine falsch positiven Befunde auf. Fünf Fälle mit strukturellen Aberrationen entgingen der FISH-Analyse. In der folgenden Arbeit werden die Anzahl auswertbarer Kerne, die Signalverteilung in den verschiedenen Gruppen, Probleme bei Hybridisierung oder Auswertung und beeinflussende Faktoren wie Indikation, Gestationsalter, Farbe und Menge des Fruchtwassers beschrieben. In der Diskussion wird auf grundsätzliche technische Besonderheiten der FISH-Analyse eingegangen, wie z.B. Sondenqualität, Gestationsalter und Zellzahl. Das Problem der Kontamination der Fruchtwasserproben mit mütterlichen Zellen wird erläutert. Anschließend wird nochmals auf die pathologischen, problematischen und diskrepanten FISH-Befunde eingegangen. Daten und Erfahrungen verschiedener Arbeitsgruppen aus der Literatur werden jeweils berücksichtigt und mit den eigenen Daten in Beziehung gesetzt. Sensitivität und Spezifität der Methode werden diskutiert. FISH kann eine wertvolle Ergänzung zum Goldstandard der pränatalen Diagnostik und insbesondere der psychischen Entlastung der Patientin dienen. Einen vollständigen Ersatz der konventionellen Technik kann sie wegen der oben erwähnten Limitationen nicht bieten. Die Entscheidung über die Anwendung der FISH-Diagnostik, wie auch der Pränataldiagnostik überhaupt, sollte der betroffenen Frau überlassen werden und erst nach ausführlicher Information über Vor- und Nachteile sowie mögliche Konsequenzen, im Idealfall im Rahmen einer Genetischen Beratung, erfolgen.
N2  - Fluorescence-in-situ-hybridization (FISH) on metaphase- and interphase chromosomes has been introduced in many fields of modern medicine and biology. One important application it has found in prenatal diagnosis. Used with cultivated interphase cells or metaphase chromosomes it can provide additional information to cytogenetic analysis. Chromosome specific probes can also be hybridized on native amniotic fluid cells, chorionic villus cells and fetal blood cells. Since several years FISH on uncultivated amniotic fluid cells has been carried out under certain indications in addition to conventional chromosome analysis. After hybridization the percentages of nuclei with disomic (2 signals) or aberrant (e.g. 3 signals in case of trisomy) signal patterns are analysed. For reliable information it is necessary to analyse 50 or more nuclei per probe. A case is classified as normal for the tested chromosome if less than 10 per cent of the cells show aberrant signals and it is classified as beiing aberrant if more than 60 per cent of nuclei are with aberrant signal patterns. If 10-60 per cent aberrant signals are counted the result is judged to be uncertain. For conventional cytogenetic analysis amniotic fluid cells have to be cultivated for 2-3 weeks. With FISH on uncultured amniocytes the result is available after 1-3 days. So waiting time which is often very stressful for the pregnant woman can be decreased and therefore the method is of special use in high risk groups. With FISH for chromosomes 13, 18 21 and XY up to 90 per cent of the chromosomal disorders expected in the second trimester can be discovered. 10-15 per cent of the abnormalities, e.g. structural aberrations cannot be diagnosed by FISH. Technical problems like failure of hybridization, to less countable nuclei or contamination of the native amniotic fluid sample with cells of maternal origin can decrease the reliability of the test significantly. In this study are represented the first 129 FISH analyses on uncultured amniotic fluid samples which were carried out at the Institut für Humangenetik in Würzburg. Following the abovementioned guidelines the different cases are divided in groups with normal, abnormal and problematic FISH results. The latter group is rather big: in only 20 per cent (n=26) of cases 50 nuclei per probe could be analysed. In 22 per cent (n=28) the result was uncertain with 10-60 per cent abnormal cells and in 26 per cent (n=33) of cases hybridization failed for at least one of the probes. 79 per cent (15/19), however, of the detectable abnormalities could be identified correctly: 5 cases of trisomy 21, of these one robertsonian translocation, 3 cases of trisomy 18, 4 cases of triploidy, 2 cases of monosomy X and one case with 48, XXY, +21. Because of failure of hybridization 2 cases of trisomy 21 and one case of trisomy 13 could not be detected. One case of trisomy 18 showed normal signal patterns. There were no false positive findings. Five structural aberrations could not be diagnosed by FISH analysis. In the following study the number of analysable nuclei, the signal patterns in the different groups, problems with hybridization or analysis, and influencing factors like indications, gestational age, colour and amount of amniotic fluid are described. In the discussion technical issues like quality of the probes, age of gestation, number of cells and the problem of maternal cell contamination are illustrated. Normal, abnormal and problematic FISH findings are related with dates and experiences of other authors in the literature. Sensitivity and specificity of the method are discussed. FISH can be a valuable tool in prenatal diagnosis in addition to the gold standard of cytogenetic analysis and especially contribute to the relief of patients, which often suffer from substantial anxietes. Because of the described limitations it cannot completely substitute the conventional technique. The decision of applying FISH and of generally applying prenatal diagnosis has to be taken by the pregnant woman. It requires full information about advantages, disadvantages and possibly consequences, which at best should be provided by a complete genetic counselling.
KW  - Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung
KW  - FISH
KW  - Pränatale Diagnostik
KW  - Fruchtwasserzellen
KW  - Chromosomenaberrationen
KW  - Fluorescence-in-situ-hybridization
KW  - FISH
KW  - prenatal diagnosis
KW  - amniotic fluid cells
KW  - chromosomal aberrations
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-308
ER  -