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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-7219
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/721/


Stemmler, Marc

Die Expression von E-Cadherin in der Embryonalentwicklung der Maus : Analyse von cis-aktiven regulatorischen Elementen

Expression of E-cadherin during development : analysis of cis-regulatory elements

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Kurzfassung in Deutsch

Korrekte Regulation der Transkription des E-Cadheringens zur Etablierung von homophiler Zell-Adhäsion ist notwendig für einwandfreie frühe Embryonalentwicklung und Organogenese. Trotz der Bedeutung von E-Cadherin bei der Embryogenese, im intakten Organismus, sowie der veränderten Expression bei der Tumorentstehung, ist jedoch bisher über die Regulation wenig bekannt. In dieser Arbeit sollten die bekannten cis-aktiven Sequenzen in vivo untersucht und Sequenzen von Intron 2 auf ihr regulatorische Funktion bei der Genregulation untersucht werden. Zur Analyse wurden Ansätze mit transgenen und E-Cadherin „knock-in“ Mäusen, sowie vergleichende Genomanalyse und in vitro Differenzierung von Teratokarzinomzellen verwendet.
Verschiedene E-Cadherin-lacZ Reporter Konstrukte mit Sequenzen zwischen –6 und +16 kb inklusive aller kartierten DHS dienten der Etablierung transgener Mäuse. Die Analyse zeigte, dass Promoterfragmente ohne zusätzliche Intron Sequenzen nicht ausreichend sind, um das Gen zu aktivieren. In dem Bereich von –6 bis –1,5 kb konnten gehirnspezifische und im Bereich von +0,1 bis +11 kb entodermspezifische regulatorische Sequenzen identifiziert werden. Die Expression der Transgene konnte mit Sequenzen zwischen +11 und +16 kb generell verstärkt werden. Dem analysierten Bereich fehlen aber dennoch Elemente, die zum vollständigen endogenen Expressionsmuster von E-Cadherin beitragen.
Zur Visualisierung der vollständigen Genaktivität wurde ein „knock-in“ Mausstamm mit lacZ unter Kontrolle des E-Cadheringens generiert. Die Expression dieses Allels reflektiert in vivo die korrekte E-Cadherin Expression. Die Deletion des gesamten Intron 2 am endogenen Locus hat in differenzierten Epithelien und ES-Zellen einen Verlust der Expression zur Folge. Die Ergebnisse zeigen, dass die E-Cadherin Expression durch ein komplexes Zusammenspiel von multiplen Sequenzabschnitten mit regulatorischen Eigenschaften gesteuert wird, die über einen großen Bereich des Locus verteilt sind.


Kurzfassung in Englisch

Proper regulation of E-cadherin expression is important during early embryonic development and organogenesis for formation of homophilic cell adhesion. Despite the importance of E-cadherin in early embryonic development and during organogenesis as well as its altered expression in tumorogenesis, little is known about the transcriptional regulation of this gene in vivo. To analyze the in vivo regulatory potential of the known cis-active elements and to test for the functional importance of additional sequences harboring DHSs a transgenic approach was used, E-cadherin-lacZ knock-in mice were generated and in vitro differentiation of embryonal carcinoma cell lines were established in combination with comarative genomics. In this work the developmentally regulated expression of different E-cadherin-lacZ reporter constructs with sequences of the E-cadherin gene between –6 and +16 kb is shown. A promoter fragment from –1.5 to +0.1 kb is insufficient to drive E-cadherin expression in vivo. Moreover, it lacks cis-active elements that activate transcription. We identified brain-specific regulatory elements between –6 and –1.5 kb, endoderm-specific elements between +0.1 and +11 kb and sequences that generally enhance transcription between +11 and +16 kb. However, the analyzed sequences between –6 and +16 kb are insufficient to confer to complete E-cadherin expression. To visualize the entire transcriptional activity of E-cadherin we generated an mouse strain with lacZ knocked-in the E-cadherin locus. The expression pattern reflects the endogenous gene activity. Deletion of Intron 2 sequences at the same allele results in loss of expression in differentiated epithelia and in ES-cells. The analyses show that E-cadherin expression is governed by a complex interplay of multiple regulatory regions dispersed throughout large parts of the locus.


SWD-Schlagwörter: Cadherine , Genregulation , Transgene Tiere , Homologe Rekombination , Reportergen
Freie Schlagwörter (deutsch): lacZ , Cre/loxP , E-Cadherin , cis-regulatorische Elemente
Freie Schlagwörter (englisch): E-cadherin , transgenic moue , cre/loxP , cis-regulatory elements
Institut: Institut für Biologie 1 (Zoologie)
Fakultät: Fakultät für Biologie
DDC-Sachgruppe: Biowissenschaften, Biologie
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Kemler, Rolf (Prof. Dr.)
Quelle: Dev Dyn. 2003 Jun;227(2):238-45.
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 05.06.2003
Erstellungsjahr: 2003
Publikationsdatum: 16.06.2003
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