Habilitationsschrift
Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

 

Wilfried August Kues

 

Experimentelle Untersuchungen zur Transgenese bei Nutztieren

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-h2419

title (engl.)

Experimental studies of transgenesis in farm animals

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Habilitation, 2008

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/h_kuesw08.pdf

abstract (deutsch)

In der vorliegenden Arbeit wurden experimentelle Ansätze zur Transgenese von Nutztieren durchgeführt. Aus primären Fibroblastenkulturen von Nutztieren wurden Stammzellen (FSSCs) abgeleitet, die wesentliche Vorteile für eine genetische Modifikation haben und die Effizienz des somatischen Kerntransfers erhöhen können. In transgenen Embryonen wurde mit einer synthetischen siRNA ein allel-spezifischer Gene knock-down gezeigt. Es wurden transgene Schweine mit konditionaler Expressionskontrolle (tet-off) erstellt und detailliert charakterisiert. Dabei zeigten Tiere aus den hemizygoten Linien ein nahezu komplettes Silencing der Transgen-Kassetten. Durch die Verpaarung zu doppelttransgenen Tieren konnten die Transgenkassetten reaktiviert werden. Dabei konnten die NTA-Kassetten von allen vier untersuchten Integrationsorten reaktiviert werden, die Reaktivierung war dabei in linien-spezifischen Kombinationen möglich. Damit wurde erstmalig eine wirksame konditionale Expressionskontrolle im Nutztier gezeigt; und es wurde nachgewiesen, dass epigenetische Mechanismen, insbesondere die DNA-Methylierung, mit der konditionalen Expression interferieren können. Dieser Befund ermöglicht ein wichtiges grundlagenwissenschaftliches Verständnis der Genomregulation in Nutztieren und fügt sich in das gegenwärtige Modell der Reprogrammierung und des Neusetzens von Methylierungsmustern in der frühen Embryogenese ein. Für verbesserte Ansätze zur Transgenese sind die hier erhobenen Befunde von wichtiger Bedeutung.

 

abstract (englisch)

In this work, experimental studies of transgenesis in farm animals were accomplished. Primary fibroblasts from livestock were employed to derive stem cells (FSSCs), which have advantages for genetic modification and may improve the efficiency of somatic nuclear transfer. An allele-specific gene knock-down was shown in transgenic embryos using a synthetic siRNA. Transgenic pigs with conditional transgene expression (tet-off) were produced and characterized. Hemizygous pig lines showed an almost complete silencing of the transgene cassettes (NTA). Breeding to double-transgenic animals resulted in reactivation of the transgene cassettes. The NTA cassettes from four different integration sites became re-activated, albeit in a line-specific manner. Thus conditional transgene expression was shown for the first time in a farm animal; it was shown that epigenetic mechanisms, in particular DNA methylation, interfered with the conditional expression. These findings improve the molecular understanding of genome regulation in farm animals and fit well with the current models of reprogramming and resetting of DNA methylation marks in early embryogenesis. The findings are of importance for further improvements of transgenesis.

 

keywords

transgene Nutztiere, DNA-Mikroinjektion, konditionale Genregulation; transgenetic farm animals, DANN microinjection, conditional gene regulation

kb

16.096