Berlin, Freie Univ., Diss., 2003. / Dateiformat: zip, Dateien im PDF-Format. Text englisch.

Berlin, Freie University, Diss., 2003. / Dateiformat: zip, Dateien im PDF-Format.

No description available.

Type IV collagens are components of basement membranes throughout the body and are involved in maintenance of the structural integrity of tissues as well as cellular differentiation, growth, and adhesion. Members of this collagen family are uniquely arranged in pairs in a head-to-head orientation and share a proximal promoter region. The COL4A5-COL4A6 gene pair is involved in numerous human diseases and cancer metastasis. For these reasons, defining the mechanisms that regulate collagen gene expression is of specific interest. To study type IV collagens, an in vitro model system was characterized. Comparative genomics was utilized to identify conserved, non-coding DNA in COL4A5 and COL4A6. These sequences were transfected into cell lines differing in type IV collagen expression and tested for the ability to regulate transcription of a reporter gene. Each cell line was also treated with the epigenetic modifying agents, 5-Aza and TSA. The effects on type IV collagen expression were determined. The COL4A5-COL4A6 promoter region was extensively characterized using ChIP analysis; antibodies against RNAPII, acetylated histone H3, and H3K9me2 were used. Additionally, bisulfite sequencing was carried out on each cell line to determine the methylation status of CpG dinucleotides in the promoter. Cell lines differing in expression of COL4A5 and COL4A6 were identified: 1) SCC-25 keratinocytes and HEK-293 cells transcribed both COL4A5 and COL4A6, 2) HT-1080 cells selectively activated COL4A5, and 3) SK-N-SH neuroblastoma cells did not express either gene. In SK-N-SH cells, histone modifications were shown to facilitate formation of condensed chromatin to prevent transcription initiation; repression was independent of DNA methylation. Activation of COL4A5 and COL4A6 in SCC-25 and HEK-293 cells involved acetylation of histones, although differences between the two cell types were seen. In addition, conserved, non-coding sequences were shown to affect transcription of a reporter gene; these sequences may be interacting with the transcription machinery to modulate collagen expression. Finally, repression of COL4A6 in HT-1080 cells appeared to be mediated through DNA methylation of the promoter; selective activation of COL4A5 may involve conserved, non-coding DNA. In summary, epigenetic modifications as well as conserved sequences are intimately involved in regulation of type IV collagen gene expression.

Type IV collagens are components of basement membranes throughout the body and are involved in maintenance of the structural integrity of tissues as well as cellular differentiation, growth, and adhesion. Members of this collagen family are uniquely arranged in pairs in a head-to-head orientation and share a proximal promoter region. The COL4A5-COL4A6 gene pair is involved in numerous human diseases and cancer metastasis. For these reasons, defining the mechanisms that regulate collagen gene expression is of specific interest. To study type IV collagens, an in vitro model system was characterized. Comparative genomics was utilized to identify conserved, non-coding DNA in COL4A5 and COL4A6. These sequences were transfected into cell lines differing in type IV collagen expression and tested for the ability to regulate transcription of a reporter gene. Each cell line was also treated with the epigenetic modifying agents, 5-Aza and TSA. The effects on type IV collagen expression were determined. The COL4A5-COL4A6 promoter region was extensively characterized using ChIP analysis; antibodies against RNAPII, acetylated histone H3, and H3K9me2 were used. Additionally, bisulfite sequencing was carried out on each cell line to determine the methylation status of CpG dinucleotides in the promoter. Cell lines differing in expression of COL4A5 and COL4A6 were identified: 1) SCC-25 keratinocytes and HEK-293 cells transcribed both COL4A5 and COL4A6, 2) HT-1080 cells selectively activated COL4A5, and 3) SK-N-SH neuroblastoma cells did not express either gene. In SK-N-SH cells, histone modifications were shown to facilitate formation of condensed chromatin to prevent transcription initiation; repression was independent of DNA methylation. Activation of COL4A5 and COL4A6 in SCC-25 and HEK-293 cells involved acetylation of histones, although differences between the two cell types were seen. In addition, conserved, non-coding sequences were shown to affect transcription of a reporter gene; these sequences may be interacting with the transcription machinery to modulate collagen expression. Finally, repression of COL4A6 in HT-1080 cells appeared to be mediated through DNA methylation of the promoter; selective activation of COL4A5 may involve conserved, non-coding DNA. In summary, epigenetic modifications as well as conserved sequences are intimately involved in regulation of type IV collagen gene expression.

A new build in the Swedish nuclear power system would entail increased re-quirements for the proposed repository, which is adapted after the reactors of today. With a fast reactor, capable of burning nuclear waste, operating in parallel with the light water reactors, the increased requirements on the repository could be reduced. In this thesis, simulations of a light water reactor and a fast reactor have been performed by using the Monte Carlo code Serpent to investigate the changes in the fuel inventory. The light water reactor in the study is a boiling water reactor and the fast reactor of the type sodium-cooled fast reactor and they have been used for three different operation scenarios. By studying the fuel composition and the results from the simulations of the three scenarios conclusions can be drawn. Conclusions regarding the change of the fuel inventory and decay heat in Clab as well as the interim storage facility and in the repository. Depending on the operation alternative the changes dif-fered significantly and especially regarding the mass of burned actinides for different fuels in the fast reactor. The lowest increase of fuel assemblies was meet when using 50 years old fuel with 20MWd/kg U burnout and 2,0 % enrichment for start up of the fast reactor and 30 years old fuel assemblies with 50MWd/kg U burnout and 4,7 % enrichment for the further operation of the reactor. The increase of the number of fuel assemblies was 3174, which is equivalent to 641tons of heavy metal. Further this means an increase of the decay heat with 1,2MW. To decide whether or not it is possible to run a sodium-cooled fast reactor paral-lel with a light water reactor to compensate for the produced decay heat and fuel assemblies, further investigations concerning the deposit in the repository needs to be done.

Thesis (doctoral)--Kiel, 1983.

Introdução: A Síndrome de Morquio A (MPS IVA) é um Erro Inato do Metabolismo do grupo das Doenças Lisossômicas. Esta patologia é caracterizada pelo acúmulo e excreção de queratan e condroitin sulfato devido à deficiência da enzima lisossomal Galactose–6 sulfatase (GALNS; E.C.3.1.6.4). É uma doença rara cuja incidência varia entre 1:45.000 e 1:640.000. Os aspectos clínicos predominantes estão relacionados com o sistema osteo-articular com efeitos secundários sobre o sistema nervoso central, embora não haja déficit cognitivo. Os achados clínicos, evidentes a partir dos 2 anos, direcionam as análises bioquímicas para confirmação do diagnóstico através de avaliação dos glicosaminoglicanos urinários e de ensaios enzimáticos específicos. A doença é herdada de forma autossômica recessiva. O cDNA revela uma região codificante com 1566 nucleotídeos, que determina uma proteína com 522 aminoácidos. O gene contém 14 exons e foi mapeado em 16q24.3. Já foram descritas 148 mutações e 16 polimorfismos. O gene apresenta grande heterogeneidade molecular, sendo que 46,1% das mutações ocorreram menos de três vezes. Objetivo Identificar as mutações presentes no gene da GALNS em pacientes brasileiros com diagnóstico bioquímico para a MPS IVA; verificar se as mutações novas encontradas são causadoras do fenótipo patológico; e padronizar as técnicas de PCR e SSCP para análise do gene da GALNS. Materiais e Métodos: Seis casos-índice tiveram todo o gene da GALNS amplificados por PCR, seguido de seqüenciamento. Para as mutações novas, primers foram confeccionados para os respectivos exons e a patogenicidade testada por análise de freqüência em 100 controles normais. Condições de PCR e SSCP foram determinadas para cada um dos 4 exons com mutações novas. Sete pacientes novos com diagnóstico bioquímico foram analisados para os exons com as condições pré-estabelecidas. Os controles e pacientes com padrão alterado no gel de SSCP foram seqüenciados. Resultados: Em relação aos seis casos-índice 11 dos 12 alelos tiveram a alteração identificada, revelando seis mutações diferentes. Destas, quatro eram novas (p.G116S, p.N164T, p.L307P e p.S341R) e duas já descritas (p.R386C e p.G139S).Dos 100 controles analisados para cada exon nenhum apresentou o mesmo padrão de migração da amostra mutada, mas foram encontradas novas alterações (p.A107A, p.Y108Y e p.P357P). Entre os pacientes novos, sete dos 14 alelos foram identificados (p.N164T, p.G301C e uma mudança do quadro de leitura). Discussão: As quatro mutações novas identificadas foram consideradas patogênicas uma vez que não estavam presentes nos controles, indicando uma freqüência menor que 1% nesse grupo. As mutações p.G116S, p.N164T e p.G301C (freqüências de 14,3%, 14,3% e 19,0% dos alelos, respectivamente) foram consideradas recorrentes, além das já descritas e também recorrentes p.G139S e p.R386C. Nos quatro exons padronizados encontramos 40% das mutações descritas. Entre as diferentes mutações encontradas em nossos casos-índice uma nova (p.G116S) e duas já descritas (p.G139S e p.R386C) se localizam em regiões CpG. Conclusões: Foram identificadas alterações moleculares em 11 dos 12 alelos de seis pacientes brasileiros com MPS IVA, sendo que as quatro mutações novas encontradas puderam ser classificados como patogênicas; as técnicas de PCR e SSCP para os 4 exons do gene da GALNS foram padronizadas.

A Doença de Fabry (DF) é uma desordem lisossomal ligada ao X causada pela deficiência da enzima alfa-galactosidase A, que provoca acúmulo de globotriaosilceramida (Gb3). O gene que codifica essa enzima está localizado no braço longo do cromossomo X, na região Xq21.33-Xq22, chama-se gene GLA e é composto por 12Kb divididos em sete exons. As manifestações clínicas incluem hipohidrose, angioqueratomas, acroparestesias e opacidade corneana. A progressão da doença leva a doenças vasculares secundárias envolvendo rins, coração e sistema nervoso central. A detecção de mulheres portadoras baseada somente na análise enzimática muitas vezes é inconclusiva. Portanto, a análise de mutações é uma ferramenta fundamental para diagnóstico e aconselhamento genético. A heterogeneidade da DF é alta e a maioria das mutações são privadas. Neste estudo nós descrevemos a análise molecular de seis pacientes homens pertencentes a quatro famílias diferentes e suas mães. O seqüenciamento automatizado dos sete exons do gene GLA revelou a presença de três mutações não conhecidas e uma descrita anteriormente em outra família brasileira. Aparentemente, ambas as famílias não são relacionadas, mas estudos futuros utilizando análise de haplótipos esclarecerão esta situação. Uma mãe era portadora, a outra não. Este estudo confirma a heterogeneidade de mutações que causam DF. Isto também destaca a importância da análise molecular para detecção de portadoras e aconselhamento genético. / Fabry disease is a an X-linked lysosomal disorder due to the deficiency of α- galactosidase A that causes storage of globotriaosylceramide (Gb3). The gene coding for this lysosomal enzyme is located at the long arm of X chromosome, on region Xq21.33 – Xq22, called GLA gene and spans 12kb and is divided in seven exons. Clinical manifestations include hypohidrosis, angiokeratomas, acroparesthesias and corneal opacities. Disease progression leads to vascular disease secondary to involvement of kidney, heart and the central nervous system. Detection of female carriers based solely on enzyme assays is often inconclusive. Therefore, mutation analysis is a valuable tool for diagnosis and genetic counseling. However there is high genetic heterogeneity and most mutations are private. In this study we describe the molecular analysis of six male Fabry patients belonging to four different families and their mothers. Automated sequencing of the seven exons of GLA gene revealed the presence of three unknown mutations and one previously described in another Brazilian family. Apparently, both families are not related but further studies using haplotype analysis shall clarify this question. All but one of the studied mothers were carriers. This study confirms the heterogeneity of mutations in Fabry disease. It also highlights the importance of molecular analysis for carrier detection and genetic counseling.

Introdução: A Síndrome de Morquio A (MPS IVA) é um Erro Inato do Metabolismo do grupo das Doenças Lisossômicas. Esta patologia é caracterizada pelo acúmulo e excreção de queratan e condroitin sulfato devido à deficiência da enzima lisossomal Galactose–6 sulfatase (GALNS; E.C.3.1.6.4). É uma doença rara cuja incidência varia entre 1:45.000 e 1:640.000. Os aspectos clínicos predominantes estão relacionados com o sistema osteo-articular com efeitos secundários sobre o sistema nervoso central, embora não haja déficit cognitivo. Os achados clínicos, evidentes a partir dos 2 anos, direcionam as análises bioquímicas para confirmação do diagnóstico através de avaliação dos glicosaminoglicanos urinários e de ensaios enzimáticos específicos. A doença é herdada de forma autossômica recessiva. O cDNA revela uma região codificante com 1566 nucleotídeos, que determina uma proteína com 522 aminoácidos. O gene contém 14 exons e foi mapeado em 16q24.3. Já foram descritas 148 mutações e 16 polimorfismos. O gene apresenta grande heterogeneidade molecular, sendo que 46,1% das mutações ocorreram menos de três vezes. Objetivo Identificar as mutações presentes no gene da GALNS em pacientes brasileiros com diagnóstico bioquímico para a MPS IVA; verificar se as mutações novas encontradas são causadoras do fenótipo patológico; e padronizar as técnicas de PCR e SSCP para análise do gene da GALNS. Materiais e Métodos: Seis casos-índice tiveram todo o gene da GALNS amplificados por PCR, seguido de seqüenciamento. Para as mutações novas, primers foram confeccionados para os respectivos exons e a patogenicidade testada por análise de freqüência em 100 controles normais. Condições de PCR e SSCP foram determinadas para cada um dos 4 exons com mutações novas. Sete pacientes novos com diagnóstico bioquímico foram analisados para os exons com as condições pré-estabelecidas. Os controles e pacientes com padrão alterado no gel de SSCP foram seqüenciados. Resultados: Em relação aos seis casos-índice 11 dos 12 alelos tiveram a alteração identificada, revelando seis mutações diferentes. Destas, quatro eram novas (p.G116S, p.N164T, p.L307P e p.S341R) e duas já descritas (p.R386C e p.G139S).Dos 100 controles analisados para cada exon nenhum apresentou o mesmo padrão de migração da amostra mutada, mas foram encontradas novas alterações (p.A107A, p.Y108Y e p.P357P). Entre os pacientes novos, sete dos 14 alelos foram identificados (p.N164T, p.G301C e uma mudança do quadro de leitura). Discussão: As quatro mutações novas identificadas foram consideradas patogênicas uma vez que não estavam presentes nos controles, indicando uma freqüência menor que 1% nesse grupo. As mutações p.G116S, p.N164T e p.G301C (freqüências de 14,3%, 14,3% e 19,0% dos alelos, respectivamente) foram consideradas recorrentes, além das já descritas e também recorrentes p.G139S e p.R386C. Nos quatro exons padronizados encontramos 40% das mutações descritas. Entre as diferentes mutações encontradas em nossos casos-índice uma nova (p.G116S) e duas já descritas (p.G139S e p.R386C) se localizam em regiões CpG. Conclusões: Foram identificadas alterações moleculares em 11 dos 12 alelos de seis pacientes brasileiros com MPS IVA, sendo que as quatro mutações novas encontradas puderam ser classificados como patogênicas; as técnicas de PCR e SSCP para os 4 exons do gene da GALNS foram padronizadas.