Geschlechts-chromosomale Kopplung der Fanconi Anämie Gene FANCC und FANCG im Hühnergenom und die geschlechtsspezifische Sensibilität der Hühnerzellen gegenüber Mitomycin C

• Main Author: Buwe, Andrea
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: 2013
• Subjects: Mitomycin C; ddc:610
• Online Access: https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/frontdoor/index/index/docId/6583; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-77593; https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-77593; https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/6583/Dissertation_Andrea_Buwe.PDF

Fanconi Anämie ist eine seltene rezessiv vererbte Erkrankung, deren zu Grunde liegende Enzymdefekte in ein Netzwerk unterschiedlichster DNA-Reparaturproteine eingewoben sind. Phylogenetisch sind uns Vögel relativ nahe verwandt, was sie zu einem guten Modellorganismus jenseits der Säugetiermodelle macht. Eine von Hühnerzellen abgeleitete Zelllinie (DT40) wurde bereits schon breit eingesetzt um die Funktion des FA-Signalwegs zu erforschen. Nachdem auch das Hühnergenom vollständig entschlüsselt wurde, konnten zu fast allen FA-Genen Orthologe gefunden werden. Unter den zahlreichen FA-Genen sind für diese Arbeit vor allem FANCC und -G von Bedeutung, da beide Gene auf dem Z-Geschlechtschromosom des Huhns liegen und eine Inaktivierung des zweiten Z-Chromosoms beim Hahn äquivalent zur X-Inaktivierung beim Menschen nicht stattfindet. Somit sollte es ein ´natürliches´ Gendosisungleichgewicht zwischen den Geschlechtern geben. Im durchgeführten Southern Blot konnte keine geschlechtsspezifisch weibliche Bande (für FANCC und -G) gefunden werden. Somit ist davon auszugehen, dass die FA-Gene C und G ausschließlich auf dem Z-Chromosom lokalisiert sind. Dies wurde auch nochmals mittels FISH bestätigt - beide Gene fanden sich auf dem kurzen Arm des Z-Chromosoms (FANCC zentromernah, FANCG zentromerfern). Aus Studien mit DT40 Zellen ist bereits bekannt, dass FA defiziente Zellen ähnlich wie humane FA-Zellen eine Hypersensitivität gegenüber Substanzen zeigen, die DNA-crosslinks verursachen. In Anlehnung an die humane FA-Diagnostik wurden die neu etablierten embryonalen Fibroblasten mit unterschiedlichen Konzentrationen und Einwirkzeiten von MMC behandelt und die Schäden ausgewertet. In allen Untersuchungen trugen die weiblichen Zellen mehr Schäden davon als die männlichen. Bei niedrigen Konzentrationen zeigte sich dies nur als Trend, bei höheren MMC-Konzentrationen und längeren Einwirkzeiten fanden sich bei fast allen durchgeführten Untersuchungen auch statistisch signifikante Unterschiede. Somit ergibt sich aus dieser Arbeit ein deutlicher Hinweis auf ein funktionelles Ungleichgewicht zwischen Henne und Hahn was die DNA-Reparatur nach Schädigung durch MMC angeht. === Fanconi anemia is a rare recessive disorder whose underlying enzyme deficiencies are woven into a network of various DNA repair proteins. Phylogenetically related birds are relatively close to us, which makes it a good model organism beyond the mammalian models. A cell line derived from chicken cells (DT40) has already been widely used to study the FA pathway. Even after the chicken genome was completely decoded, orthologs could be found for almost all FA genes. Among the numerous FA genes are mainly FANCC and G of importance since both genes are located on the Z sex chromosome of chicken. An inactivation of the second Z chromosome as the inactivation of the x chromosom in human does not take place. Thus there should be a 'natural' imbalance of the gen dose between the sexes. Southern blot showed no gender female band (for FANCC and G). Thus it can be assumed that the FA genes C and G are exclusively localized on the Z chromosome. This was also confirmed by FISH, both genes were located on the short arm of the Z chromosome. From studies in DT40 cells is already known that FA deficient cells, similar to a human FA cell show hypersensitivity to substances that cause DNA crosslinks. Based on the human FA diagnosis, newly established embryonic fibroblasts were treated with different concentrations of MMC and chromosomal the damage was evaluated. In all studies, the female cells contributed more damage than the male. At low concentrations, this was only shown as a trend, at higher MMC concentrations and longer exposure times there was a significant differences. Thus, results from this study, a clear indication of a functional imbalance between hen and rooster in terms of DNA repair after damage by MMC.