Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Klonierung und Charakterisierung Apoptose-assoziierter Gene des Hundes

Meyer, Janina Carola

Already for a long time animal models have been used for the investigation of the etiology of human diseases. The dog shows comparable characteristics with humans in physiology and metabolism in most organ systems as well as in the drug metabolism. The occurrence of tumours in dogs, twice as frequently as in humans, with similarities in phenotype, histology and biology as well as the natural development offer advantages compared to induced tumours in the rodent model system. The characterisation of apoptosis-associated genes of the dog may play an important role in the development of new tumour therapeutics, since the mechanisms of the tumour development are similar with humans. In the context of this thesis three genes well-known to be involved in the apoptotic pathway in humans were examined in detail and characterized for the dog. For the genes protein kinase B gamma, FAS-activated serine/threonine kinase and Survivin in each case the genomic sequence, the mRNA sequences and the protein sequences were analyzed for the dog and compared with the human sequences. When available, sequences of other mammal species were compared. In addition to protein kinase B gamma and the FAS-activated serine/threonine kinase the chromosomal localization and a BAC clone from the BAC-library of the DogMap consortium were assessed. For protein kinase B gamma (AKT3) a cDNA clone from the canine cDNA-library of the centre for human genetics and a BAC clone from the BAC -library of the DogMap consortium were determined. Furthermore, the localization of the gene was specified on CFA 7q17. Several Contigs from the NCBI data base contain parts of the genomic DNA sequence of AKT3. On the basis of these sequences, mRNA and protein sequences for the canine AKT3 were derived and compared with human. The homology of mRNA is 88 % and 93 % for the human transcriptvariants. The homology of the proteins amounts to 98,7 %. For FAS-activated serine/threonine kinase (FASTK), a cDNA clone and a BAC clone was determined likewise. The chromosomal localization was specified on CFA 16q14. In the NCBI data base there is one Contig with the genomic sequence of FASTK. The derived mRNA is to 90 % and 89 % identical to the human transcript variants. The homology of the proteins amounts to 93,8 % and 94,9 % respectively. For the canine Survivin, a cDNA clone is in the canine cDNA-library of the centre for human genetics. In the NCBI data base there is one Contig with the canine genomic sequence of Survivin. From it the derived mRNA and protein sequence were compared both with already well-known canine sequences as well as with humans and they were about 91,5 % to 99,3 % similar. The development and testing of tumour therapeutics for the dog based on this genetic information can with high probability be transferred to humans.

Bereits seit langem werden Tiermodelle zur Erforschung der Grundlagen menschlicher Krankheiten eingesetzt. Im Falle der Tumorenstehung bietet das spontane Tiermodell Hund Vorteile gegenüber dem Nagetiermodell. Der Hund zeigt mit dem Menschen vergleichbare Eigenschaften in Physiologie und Stoffwechsel bei den meisten Organsystemen und auch im Medikamentenstoffwechsel. Das Vorkommen von Tumoren beim Hund, doppelt so häufig wie beim Menschen, mit Ähnlichkeiten in Phänotyp, Histologie und Biologie sowie die natürliche Entstehung bieten Vorteile gegenüber induzierten Tumoren im Nagetiermodell. Die Charakterisierung Apoptose-assoziierter Gene des Hundes kann eine wichtige Rolle bei der Entwicklung neuer Tumortherapeutika spielen, da die Mechanismen der Tumorentstehung bei Mensch und Hund ähnlich sind. Im Rahmen dieser Arbeit wurden drei beim Menschen bekanntermaßen in den Apoptosesignalweg involvierte Gene für den Hund näher untersucht und charakterisiert. Für die Gene Protein Kinase B gamma, FAS-activated Serin/Threonin-Kinase und Survivin wurden jeweils die genomische Sequenz, die mRNA-Sequenzen und die Proteinsequenzen beim Hund analysiert und mit den Sequenzen des Menschen verglichen. Soweit vorhanden wurde auch ein Vergleich mit den Sequenzen anderer Säugetierspezies durchgeführt. Für Protein Kinase B gamma und FAS-activated Serin/Threonin Kinase wurden außerdem die chromosomale Lokalisation und ein BAC Klon aus der BAC-Bank des DogMap Konsortiums bestimmt. Für Protein Kinase B gamma (AKT3) wurde ein cDNA Klon aus der caninen cDNA-Bank des Zentrums für Humangenetik und ein BAC Klon aus der BAC-Bank des DogMap Konsortiums ermittelt. Außerdem wurde die Lokalisation des Gens auf CFA 7q17 festgelegt. Mehrere Contigs aus der NCBI Datenbank enthalten Teile der genomischen DNA-Sequenz von AKT3. Anhand dieser Sequenzen wurden mRNA und Proteinsequenzen für das canine AKT3 abgeleitet und mit dem Menschen verglichen. Die Homologie der mRNA liegt bei 88 % bzw. 93 % für die humanen Transkriptvarianten. Die Homologie der Proteine beträgt 98,7 %. Für die FAS-activated Serin/Threonin-Kinase (FASTK) wurden ebenfalls ein cDNA Klon und ein BAC Klon ermittelt. Die chromosomale Lokalisation wurde auf CFA 16q14 festgelegt. In der NCBI Datenbank gibt es einen Contig mit der genomischen Sequenz von FASTK. Die abgeleitete mRNA ist zu 90 % bzw. 89 % identisch mit den humanen Transkriptvarianten. Die Homologie der Proteine beträgt 93,8 % bzw. 94,9 %. Für das canine Survivin befindet sich ein cDNA Klon in der cDNA-Bank des Zentrums für Humangenetik. In der NCBI Datenbank gibt es einen Contig mit der caninen genomischen Sequenz von Survivin. Die daraus abgeleitete mRNA und Proteinsequenz wurde sowohl mit bereits bekannten caninen Sequenzen als auch mit humanen verglichen und wären zu 91,5 % bis 99,3 % homolog. Die Entwicklung und Erprobung von auf den Informationen zu diesen Genen beruhenden Tumortherapeutika für den Hund, lassen sich mit hoher Wahrscheinlichkeit gut auf den Menschen übertragen und umgekehrt.

Vorschau

Zitieren

Zitierform:

Meyer, Janina Carola: Klonierung und Charakterisierung Apoptose-assoziierter Gene des Hundes. Hannover 2005. Tierärztliche Hochschule.

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export