Die Spinozerebelläre Ataxie Typ 3 (SCA3) oder Machado-Joseph-Krankheit (MJD) gehört zur Gruppe der neurodegenerativen Polyglutaminerkrankungen (PolyQ-Erkrankungen) und ist die häufigste autosomal-dominante zerebelläre Ataxie weltweit. Ein in der Länge hochvariabler Polyglutaminabschnitt ist vermutlich die Ursache für die Toxizität der ansonsten nicht verwandten Proteine, welche die PolyQ-Erkrankungen verursachen. Abgesehen von dem verlängerten Polyglutaminbereich scheinen die physiologische Funktion und der zelluläre Kontext dieser Proteine und ihrer Interaktionspartner entscheidend für die spezifische Pathogenese und den Krankheitsverlauf zu sein. Diese Arbeit soll dazu beitragen, genetische Interaktoren zu identifizieren, welche die PolyQ-Toxizität verstärken oder vermindern, um somit die molekularen Krankheitsmechanismen zu entschlüsseln, die durch die Trinukleotid-Wiederholungen ausgelöst werden.
Dafür wurde ein humanes, von Ataxin-3 abgeleitetes Transgen in den Facettenaugen von Drosophila exprimiert. Die daraus resultierende Degeneration der Photorezeptoren induziert einen Raue-Augen-Phänotyp (Rough Eye Phenotype, REP) in adulten Fliegen. Um genetische Modifikatoren des REP zu identifizieren, wurde die Expression bestimmter Gene (Fliegengene mit einem humanen Ortholog, insgesamt ca. 7.500) augenspezifisch per RNAi vermindert. Mögliche Veränderungen im beobachteten REP sind dann höchstwahrscheinlich auf den RNAi-vermittelten Knockdown der Genexpression zurückzuführen. Damit wären die stummgeschalteten Kandidatengene zur Modifizierung der PolyQ-induzierten Neurotoxizität fähig.
Die auf diese Weise identifizierten Genprodukte sind in verschiedene biologische Prozesse involviert und stehen stellvertretend für unterschiedlichste molekulare Funktionen. Für eine Auswahl von Kandidatengenen wurden zusätzliche Untersuchungen angestellt, um die Art und das Ausmaß der Interaktionen zu bestimmen. Dabei wurden neue Modifikatorengene analysiert, welche z. B. in die Methylierung von tRNA oder den Sphingolipid-Metabolismus involviert sind. Diese Ergebnisse können neue Erkenntnisse bei der Aufklärung der Pathogenese der MJD und anderer PolyQ-Erkrankungen hervorbringen und gleichzeitig zum Verständnis der Rolle von Ataxin-3 und seinen Modulatorproteinen beitragen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-goettingen.de/oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-000F-4C98-1 |
| Date | 02 April 2012 |
| Creators | Voßfeldt, Hannes |
| Contributors | Voigt, Aaron Dr. |
| Source Sets | Georg-August-Universität Göttingen |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralThesis |
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