Promotion in Biologie

Promotion in Biologie mit Spezialisierung "Molekularbiologie"

Abschluss: Doktor der Naturwissenschaften (Dr. rer. nat.)


Humboldt-Universität Berlin

August 2003 bis Dezember 2007
 

Forschungsaufenthalte während der Promotion:

Universität von Florida (03/04 - 12/06)
Abteilung: Biochemie und Molekularbiologie
Prof. Dr. Bungert

Projekt: Generierung einer Mausmutante mit induzierbarer short hairpin RNA (shRNA) gegen GATA-4.
http://www.med.ufl.edu/biochem/jbungert


Universität Duisburg-Essen (04/06 - 05/06)
Abteilung: Physiologie
Prof. Dr. Fandrey

Projekt: Knockdown von GATA-4 in primären Hepatozyten durch RNA Interferenz (RNAi)
http://www.uni-duisburg-essen.de/physiologie/fo_schwe_fa.shtml


Thema der Doktorarbeit

Untersuchung der Funktion des Transkriptionsfaktors GATA-4 durch eine Mausmutante mit einem induzierbaren RNA-Interferenz System.

http://edoc.hu-berlin.de/docviews/abstract.php?id=28530

Zusammenfassung

Der Transkriptionsfaktor GATA-4 ist für die normale Entwicklung des Endoderms essentiell. Mausmutanten mit einer homozygoten Deletion des gata-4 Gens versterben zwischen den embryonalen Tagen 8.5 - 10.5 aufgrund einer Störung der ventralen Morphogenese und der Ausbildung des Herzschlauches.

Um die Bedeutung von GATA-4 auch nach der embryonalen Entwicklung untersuchen zu können, wurden doppelt-transgene Mäuse generiert. Diese Mausmutanten exprimieren einen Tetrazyklin-Repressor und eine gegen GATA-4 gerichtete short hairpin RNA (shGATA-4). Die Expression der shGATA-4 steht dabei unter der Kontrolle eines H1-Promotors, welcher durch ein Tetrazyklin-Operator Element modifiziert wurde. Dadurch ist das System durch Doxyzyklin induzierbar.

Die Integration der Transgene in dem Genom der Maus wurde durch Southern-Blot Analyse nachgewiesen. Die Expression der shGATA-4 wurde durch die Applikation von Doxyzyklin über das Trinkwasser (20 mg/ml) induziert. Langzeitstudien am Herzen haben dabei eine signifikante Suppression von GATA-4 nach 38 Tagen ergeben (80 %). Diese Reduktion konnte durch Western-Blot Analyse bestätigt werden. Obwohl die Expression verschiedener Zielgene von GATA-4 (ANF, BMP-4) ebenfalls herunterreguliert war, fiel bei den transgenen Mäusen kein kardialer Phänotyp auf. Jedoch wurde die GATA-4 Expression in den Hoden und Ovarien transgener Mäuse supprimiert, nachdem shGATA-4 durch die Applikation von Doxyzyklin induziert wurde. Weiterführende Untersuchungen an adulten Mäusen zeigten eine GATA-4 Reduktion von 20 % auch in nicht mit Doxyzyklin-induzierten Mausmutanten. Diese Reduktion könnte durch einen sog. leaky-Effekt des shGATA-4 Transgens hervorgerufen worden sein, wodurch die stark eingeschränkte Fertilität dieser Mauslinie erklärt werden könnte. Interessanterweise haben ca. 10 % der mit Doxyzyklin behandelten transgenen Weibchen Ovarial-Teratome ausgebildet. Histologisch wiesen diese Teratome überwiegend (neuro-) ektodermale, vereinzelt mesodermale und nahezu keine endodermalen Strukturen auf.

In diesem Modell hat die Suppression von GATA-4 keinen Einfluss auf die Funktion des Herzens der adulten Maus. Jedoch scheint GATA-4 für die Fertilität der Maus von großer Bedeutung zu sein. Weiterhin scheint die Suppression von GATA-4 mit der Ausbildung von Ovarial-Teratomen assoziiert zu sein.


Publikation der Dissertation auf dem Dokumentenserver der Humboldt-Universität zu Berlin:

http://www.edoc.hu-berlin/dissertationen/thurisch-boris-2007-12-07/PDF/thurisch.pdf


http://www.hu-berlin.de