Sowohl NFAT- (Nukleäre Faktoren aktivierter T-Zellen) als auch MEF2- (’myosin-enhancer factor 2’) Transkriptionsfaktoren spielen eine wichtige Rolle bei der Differenzierung, Proliferation oder Apoptose vieler eukaryotischer Zellen. Sie sind in einer Vielzahl von Zellen aktiv und können dort die Transkription ihrer Zielgene nach Stimulation der Zellen mit anschließendem Calcium-Einstrom aktivieren. Dabei kooperieren sie oft mit anderen Transkriptionsfaktoren. Kurz vor Beginn dieser Arbeit erschienen zwei Veröffentlichungen, die eine Kooperation von MEF2D mit NFATc2 bei der Aktivierung des nur77-Promotors, der bei der negativen Selektion von T-Zellen aktiv ist, beschrieben. Im Rahmen dieser Arbeit sollte nun das Bindungsverhalten verschiedener NFAT-Proteine an den nur77-Promotor und ihre Kooperationsfähigkeit mit MEF2D bei der Aktivierung des nur77- und anderer Promotoren untersucht werden. Es konnte gezeigt werden, dass verschiedene NFAT-Faktoren direkt an ein Oligonukleotid des nur77-Promotors (von Position -274 bis -247 bp reichend) binden. Diese Bindung wird zwar durch eine Bindung von MEF2-Faktoren an den Promotor unterstützt, ist jedoch nicht wesentlich beeinträchtigt, wenn MEF2-Faktoren aufgrund von einer Mutation in ihrer Bindungssequenz nicht binden können. Dagegen führt eine Mutation der NFAT-Bindungsstelle zu einer aufgehobenen Bindung von NFAT-Faktoren an den Promotor. Desweiteren zeigte sich, dass nicht nur endogenes NFATc2 sondern auch verschiedene NFATc1-Isoformen an den Promotor binden können. In ihrer Fähigkeit mit MEF2D zu kooperieren, zeigte sich kein Unterschied zwischen den getesteten NFAT-Isoformen NFATc1/αA, NFATc1/αC oder NFATc2. So aktivierten in Transfektionsversuchen in Jurkat T-Zellen und 293 T-Zellen alle NFAT-Proteine die Luciferase-Reporter-Gen-Konstrukte gemeinsam mit MEF2D in etwa additiver Weise. Dies konnte an verschiedenen Luciferase-Reporter-Genen (nur77-gesteuert, hFasL-gesteuert und desmin-gesteuert) nachgewiesen werden, was auf eine mögliche Kooperation der verschiedenen NFAT-Faktoren mit MEF2D (und evtl. auch anderen MEF2-Faktoren) nicht nur bei der Apoptose von T-Zellen sondern auch in anderen Zellen hinweist. / NFAT- (nuclear factors of activated t cells) and MEF2- (myosin enhancer factor 2) transcription factors play an important role in the differentiation, proliferation or apoptosis of eucaryotic cells. They are activ in a variation of cells and they can activate the transcription of their target genes after stimulation of the cells with calcium influx. Both cooperate often with other transcription factors. Before the beginning of this work, there were two publications which discribed a cooperation of MEF2D with NFATc2 in the activation of the nur77 promotor, which is activ in t cells undergoing negative selection. In this work I studied the binding of different NFAT-proteins at the nur77-promotor and their ability to cooperate with MEF2D activating the nur77-promotor and other promotors. It could be shown that different NFAT-facors bind to an oligonucleotid of the nur77-promotor (reaching from position -274 to -247 bp). This binding is assisted by the binding of MEF2D to the promotor, but MEF2D binding is not essential for NFAT binding (when the MEF2-binding site is mutated). When the NFAT binding site is mutated, no binding of NFAT factors could be observed. It also could be shown, that not only NFATc2 but also different NFATc1-isoforms can bind to the promotor. There was no difference between the tested NFAT-isoforms NFATc1/αA, NFATc1/αC or NFATc2 in their ability to cooperate with MEF2D. All of them activated different luciferace-reporter-gene-contructs (nur77, hFasL, desmin) in transfection assays in Jurkat t-cells and 293 t-cells aproximately in addition, which might hint to a possible cooperation of different NFAT-factors with MEF2D not only in the apoptosis of t-cells but also in other cells.

PAX 7 ist ein Gen mit, neben anderen Funktionen, ausgeprägter neuroentwicklungsgeschichtlicher Bedeutung. Schizophrenie wird heute als primär genetisch bedingte Neuroentwicklungstörung aufgefaßt (I.1.2, Abbildung 2). Im Rahmen dieser Dissertation wurde die Assoziation zwischen den drei repetitiven Trinukleotidpolymorphismen vom (CCT)n Typ und ihren fünf korrespondierenden Genotypen in der regulatorischen Sequenz der PAX 7 Promotorregion, die bekannterweise die Expressionshöhe des PAX 7 Genproduktes beeinflussen und einer Prädisposition zur Entwicklung einer Schizophrenie oder einer Ihrer Subkategorien nach DSM-IV3 (paranoid, nicht-paranoid, schizoaffektiv) mittels eines Polymerasekettenreaktions-basierten Assays in Proben von 280 an Schizophrenie erkrankten Patienten und 229 Kontrollproben gesunder Blutspender untersucht. Weder auf der genotypischen noch auf der allelischen Ebene konnte eine statistisch signifikante Korrelation nachgewiesen werden. Die PAX 7 Promotor Polymorphismen stellen also keine nützlichen Biomarker einer schizophren Polymorphismen Prädisposition dar. Die Rolle dieser Polymorphismen in anderen PAX 7 abhängigen Mechanismen bedarf weiterer Aufklärung, während polygen orientierte „Komplettgenom“ Techniken (z.B. genexpression profiling) besser geeignet sein könnten um das multifaktorielle Netz der Schizophrenie-Entwicklung aufzuklären. / Pax 7 is a gene of , among other features, enormous neurodevelopmental importance. Schizophrenia is today considered to be a primarily genetic based neurodevelopmental disease (I.1.2, figure 2). In this thesis the association between the three repetitive trinucleotide polymorphisms of the (CCT)n type and their five existing genotypic expressions, known to affect expression levels of Pax 7, in the regulative sequence of the Pax 7 promotor and the predisposition towards development of schizophrenia or its subcategories according to DSM-IV3 (paranoid, not-paranoid, schizoaffective) was analyzed by means of an polymerase chain reaction based assay in the DNA of 280 pts. afflicted by this condition and 229 control samples from healthy blood donors. No statistical association was found neither on the genotypic nor the allelic level. Thus Pax 7 promotor polymorphisms are no usefull biomarkers of a predisposition towards a development of schizophrenic manifestations. The role this polymorphisms in other Pax 7 related mechanisms should be further elucidated, while polygenic oriented whole genome techniques (e.g. genexpression profiling) seem to be candidates to entangle the multifactorial web of schizophrenic predisposition.

Ideonella dechloratans är en av flera isolerade bakteriestammar med förmågan att använda klorat i sin metabolism i anaerob miljö. Detta kan utnyttjas inom exempelvis pappersindustrin där klorat är en miljöfarlig restprodukt efter klordioxidblekning.    Klorat och perklorat har visat sig ha negativa effekter hos både människor, djur och växter vilket ger ett stort behov av mer forskning på förbättrade reningsmetoder. Kan genregleringen av enzymerna som sköter nedbrytningen av klorat, kloratreduktas och kloritdismutas, förbättras genom att exempelvis fungera även i aerob miljö så skulle reningen förbättras samt kostnader dras ner.    Genom att införa promotorregionerna för kloratreduktas och kloritdismutas i en broad-host-range reporterplasmid, pQlacZ-1, så kan dessa testas i flera olika förhållanden och i olika typer av gramnegativa bakterier.    Genom dubbelklyvning av pQlacZ-1 med BamHI och EcoRI så har PCR produkter av Clrp och Cldp från Ideonella dechloratans kunnat ligeras in för att sedan transformeras in i E. coli, XL-1 Blue.    Gelextraktion har visat sig vara den effektivaste reningsmetoden inför ligering men utförligare screening behöver göras på transformanterna för att säkerställa metodens effektivitet. / Ideonella dechloratans is one of several isolated strains of bacteria with the ability to use chlorate in its metabolism in an anaerobic environment. This can be utilized by, for example, the paper industry where chlorate is an environmentally dangerous pollutant after chlorine dioxine bleaching.     Chlorate and perchlorate have been found to have negative effects in humans, animals and plants which give rise to a need for more research on improved purification methods. If the gene regulation of the enzymes that handle the breakdown of chlorate, chlorate reductase and chlorite dismutase, could be improved to work in an aerobic environment then both the purification and cost efficiency could improve.    By inserting the promoter regions for chlorate reductase and chlorite dismutase in a broad-host-range reporterplasmid, pQlacZ-1, they can be evaluated in several different conditions and different strains of gram-negative bacteria.    Through double cleaving of pQlacZ-1 with BamHI and EcoRI, PCR products of Clrp and Cldp from Ideonella dechloratans have been ligated into E. coli, XL-1 Blue.    Gel extraction was found to be the most efficient method of purification before ligation but further screening needs to be performed on the transformants to ensure the efficiency of the method.

CD97, ein Mitglied der Adhäsions-G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (adhesion-GPCR), wird auf hämatopoetischen, muskulären und epithelialen Zellen exprimiert. Humanes und murines CD97 zeigen ein vergleichbares Expressionsmuster. Funktionell ist CD97 an Zell-Zell- und Zell-Matrix-Interaktionen, der Kanzerogenese und der Migration von Tumorzellen beteiligt. Um die molekulare Regulation von CD97 zu untersuchen, wurde der murine (m)CD97 Promotor charakterisiert. Unter verschiedenen murinen Zelllinien zeigten RAW264.7 (Makrophage), C2C12 (Myoblast) und C3H10T1/2 (Fibroblast) eine starke CD97 Expression. Der Transkriptionsstartpunkt des murinen (m)Cd97 Gens wurde -46bp upstream des ATG Startcodons lokalisiert. Es wurden Promotorplasmide hergestellt, welche aus verschieden langen Fragmenten der 5’ untranslatierten Region (5‘ UTR) von mCd97 und dem Reportervektor pGL3-Basic (pGL3) bestehen. Nach transienter Transfektion in die Zelllinien wurde mit einem Luziferasereportergenassay die Luziferaseaktivität bestimmt und damit der Nukleotidbereich -78 bis +29 bp der 5‘ UTR als minimaler Promotor definiert. Die evolutionär konservierten Nukleotide CACTT (-93/-89) konnten mittels Mutationsanalyse in den Zelllinien RAW264.7, C2C12 und C3H10T1/2 als aktivierende Sequenz im mCD97 Promotor identifiziert werden. Mit Hilfe vergleichender Bioinformatik und electrophoretic mobility shift assay (EMSA) gelang es nicht, den hier bindenden Transkriptionsfaktor zu bestimmen. In C2C12 zeigte die Differenzierung vom Myoblasten zum Myozyten eine Regulation von mCD97. Durch EMSA wurde in vitro die Bindung des serum response factor (SRF) an ein CArG-Element innerhalb der 5‘ UTR nachgewiesen. Zusammengefasst wurde der mCD97 Promotor erstmalig beschrieben und der Einfluss von SRF auf die mCD97 Expression in C2C12 nachgewiesen.

Zugl.: Leipzig, Univ., Magisterarbeit, 2007

Zugl.: Giessen, Universiẗat, Diss., 2008.

Zugl.: Giessen, Universiẗat, Diss., 2008.

University, Diss., 2003--Würzburg.

Darmstadt, Techn. Univ., Diss., 2002.

Universiẗat, Diss., 2003--Bonn.