Transmissible spongiforme Enzephalopathien : Nachweis differentiell exprimierter Gene in murinem lymphatischem und zentralnervösem Gewebe nach experimenteller Scrapie-Infektion

  • Gehirne von an Scrapie erkrankten Tieren sind histopathologisch durch Vakuolisierung, Astrogliose, Neurodegeneration und charakteristische PrPSc-Ablagerungen gekennzeichnet. Die pathologischen Mechanismen, die zu diesen Veränderungen führen, sind noch weitgehend unverstanden. Die Untersuchung der differentiellen Genexpression in Scrapie-infizierten Mausgeweben kann zu einem besseren Verständnis der pathogenen Mechanismen dieser Erkrankung auf molekularer Ebene beitragen. Auch könnten einige der differentiell exprimierten Gene zur Entwicklung eines auf Surrogatmarkern basierenden Testsystems beitragen oder für die Entwicklung von Strategien zur therapeutischen Intervention nützlich sein. Um im Verlauf der Scrapieerkrankung in Mäusen hoch- oder herunterregulierte Gene zu identifizieren, wurden RNA arbitrarily primed PCR (RAP-PCR) und suppression subtractive hybridisation (SSH) an Hirn- und Milzproben Scrapie-infizierter Mäuse und gesunder Kontrolltiere durchgeführt. Die Ergebnisse wurden anhand eines differentiellen Screening-Schrittes, Sequenzanalysen und Northernblots bestätigt. Durch einen Datenbankabgleich der erhaltenen Sequenzen wurden mehrere Kandidaten identifiziert. Einige davon, wie GFAP, Apolipoprotein D, Vimentin, Mx-Protein, MHC I und II wurden bereits als in Scrapie-infizierten Gehirnen hochreguliert von anderen Arbeitsgruppen publiziert. Eine differentielle Regulation weniger weiterer Kandidaten, wie Cytochromoxidase, Ubiqitinierungsfaktor E4a und das herunterregulierte Stathmin wurden bisher noch nicht beschrieben. Auch eine bisher unbekannte differentiell exprimierte Sequenz wurde gefunden. Ergänzend zu den Untersuchungen auf Nukleinsäureebene wurde die 2DElektrophorese für Gehirngewebe zur Untersuchung der differentiellen Expresssion auf Proteinebene unter Berücksichtigung posttranslationaler Modifikationen etabliert. Protokolle für die Vorbereitung von Mäusegehirnproben, die Durchführung der isoelektrischen Fokussierung und der 2. Dimension, sowie Färbeprotokolle für qualitative und quantitative Analysen der Gele unter Berücksichtigung der Erfordernisse nachfolgender MALDI-Analysen wurden erarbeitet.
  • The pathological hallmarks of Scrapie infected brain tissues are characteristic deposits of PrPSc, vacuolization, astrogliosis and neurodegeneration. However the pathological mechanisms leading to that hallmarks are still poorly understood. The investigation of gene expression in infected mouse tissues contributes to a better understanding of the pathogenesis of Scrapie on a molecular level. Differentially expressed genes may also be useful as surrogat markers in early diagnosis or for the development of strategies for therapeutic intervention. In order to find molecules that are up or down regulated during Scrapie infection in mice, we performed RNA arbitrarily primed PCR (RAP-PCR) suppression subtractive hybridisation (SSH) on brain and spleen tissues of mice affected with Scrapie and unaffected controls. The results were confirmed by a differential screening step, sequence analyses and northern-blotting. A search for known homologues yielded several candidates, some of which, like GFAP, Apolipoprotein D, Vimentin, Mx-Protein, MHC I and II, were previously described as up regulated in Scrapie infected brains. Few other up regulated candidates like cytochrome oxidase and the ubiqitination factor E4a as well as the down regulated stathmin gene, were so far not known to be affected by Scrapie infection. Furthermore we found a differentially expressed sequence without homology to any other known sequence. In addition 2D electrophoresis of mouse brain proteins was established to provide a basis to investigate differential gene expression on the protein level including posttranslational modifications. Protocols for sample preparation, isoelectric focussing and second dimension conditions as well as several staining methods in consideration of subsequent MALDI analyses have been worked out.

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Metadaten
Author:Petra Hempfling
URN:urn:nbn:de:hebis:30-33627
Publisher:Univ.-Bibliothek
Place of publication:Frankfurt am Main
Referee:Bernd Ludwig, Johannes Löwer
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2006/11/21
Year of first Publication:2002
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2003/05/05
Release Date:2006/11/21
Page Number:181
First Page:1
Last Page:161
Note:
Diese Dissertation steht leider (aus urheberrechtlichen Gründen) nicht im Volltext im WWW zur Verfügung, die CD-ROM kann (auch über Fernleihe) bei der UB Frankfurt am Main ausgeliehen werden.
HeBIS-PPN:348050216
Institutes:Biochemie, Chemie und Pharmazie / Biochemie und Chemie
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 570 Biowissenschaften; Biologie
Sammlungen:Sammlung Biologie / Weitere biologische Literatur (eingeschränkter Zugriff)
Sammlung Biologie / Biologische Hochschulschriften (Goethe-Universität; nur lokal zugänglich)
Licence (German):License LogoArchivex. zur Lesesaalplatznutzung § 52b UrhG