Im Rahmen dieser Arbeit wurde Organisation, Expression und Funktion des humanen Peroxisomal-Testis-Spezifisch-1(PXT1)-Gens untersucht. Die mRNA des humanen PXT1-Gens enthält nicht wie bisher bekannt zwei Exons, sondern fünf Exons. Die Expression von drei putativen Exons stromaufwärts konnte in dieser Arbeit bestätigt werden. Die Ergebnisse qualitativer und quantitativer Real Time-PCR zeigen, dass sich das Exon 1 aus drei unterschiedlich gespleißten Einheiten (Exons 1a, 1b und 1c) zusammensetzt. Das humane PXT1-Gen unterliegt dem alternativen Spleißen, wovon die Exons 1b, 1c, 2 und 4 betroffen sind, was Sequenzanalysen zeigen. Sechs Transkripte konnten insgesamt identifiziert werden. Die zusätzlichen Exons haben Auswirkungen auf die Proteinstruktur aufgrund der Verlängerung des ORF, kodierend für einst 51 Aminosäuren, auf 134. Im längeren Protein wird die BH3 interacting domain (BID) nachgewiesen, von der eine proapoptotische Funktion bekannt ist. Aufgrund des alternativ gespleißten Exon 4 und der daraus resultierenden Leserasterverschiebung existiert ein verkürztes Protein, in dessen mRNA sich ein vorzeitiges Stopkodon befindet. Die proapoptotische Domäne ist nicht mehr nachweisbar. In silico-Analysen zeigen, dass die Sequenzen der Exons 1a und 1b von PXT1 sich mit dem KCTD20-Gen überlappen, das für einen Kaliumkanal kodiert.
Im Unterschied zum murinen, testisspezifischen Pxt1-Gen, ist das humane Homolog trotz Prädominanz im Testis auch schwächer in anderen Geweben nachweisbar.
Zur weiteren Klärung der proapoptotischen Funktion von Pxt1 in Keimzellen wurde am Mausmodell (Pxt1-Knockout-Maus) die Anzahl an DNA-Strangbrüchen untersucht. Im Vergleich zu den Kontrolltieren (C57BL/6J) zeigt die Pxt1-Knockout-Maus eine signifikant erhöhte Anzahl an Spermien mit DNA-Strangbrüchen. Dieses Ergebnis bestätigt die Annahme, dass das PXT1/Pxt1-Gen eine Art Entsorgungsfunktion für beschädigte Spermien ausübt. Im zeitlichen Verlauf zeigte sich aber, dass die Spermien der Knockout-Tiere nicht sensibler als die Wildtyp-Tiere auf DNaseI reagieren.
Als mögliches Kandidatengen für Mutationsanalysen bei Männern mit Fertilitätsstörungen wurden 55 Patienten mit Fertilitätsstörungen (Azoo- oder Oligozoospermie) auf Punktmutationen im PXT1 untersucht. Eine Mutation konnte nicht identifiziert werden. Des Weiteren wurde die DNA der Patienten auf Copy Number Variations analysiert. Sowohl heterozygote als auch homozygote Duplikationen konnten im Exon1, bestätigt mithilfe der arraybasierten Comparativen Genomischen Hybridisierung (aCGH), vereinzelt auch in Exon2 und Exon3 nachgewiesen werden. Zusätzlich konnte bei einem Patienten eine Deletion nachgewiesen werden. Die bestätigte Duplikation im Exon 1 besitzt aber keinen Krankheitswert, da sie in einem Kontrollkollektiv eine Prävalenz von 41% in heterozygoter und 10% in homozygoter Form besitzt.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-goettingen.de/oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-001D-AEA0-E |
| Date | 10 June 2013 |
| Creators | Auer, Agneta |
| Contributors | Engel, Wolfgang Prof. Dr. |
| Source Sets | Georg-August-Universität Göttingen |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralThesis |
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