Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Charakterisierung der mesodermalen Enhancer msd und msdII der Promotorregion des Delta1 Gens der Maus

Landgraf, Nadine

The Notch signaling pathway is a very important mechanism in cell-cell-communication. The Delta1 gene encodes one of the Notch ligands in mice. Delta1 is expressed during early somitogenesis (formation of the progenitors of the vertebral column) in a complex and dynamic pattern in the paraxial mesoderm and neuroectoderm, and it is essential for normal somitogenesis and neuronal differentiation. Two mesodermal enhancers, msd and msdII drive the expression specific in the paraxial mesoderm. The regulation of Delta1 expression in mice is one important factor in the formation of the vertebral column. In this project it was shown by transgenic analysis in mice that msd drives the expression of a reporter gene specific in the paraxial mesoderm and in the most recently formed 6-8 somites in the context of a heterologous promoter and independent of orientation. This shows that the mesodermal enhancer msd acts like the criteria of a ‘classical enhancer’. The regulatory region of msd was shortened from 1.5 kb up to 850 bp. This enhancer seems to consist of more than one element. The protein-DNA-interaction between proteins of the head-, trunk- and tailregions and DNA-fragments of the two enhancer msd and msdII has been checked by „Elektrophoretic Mobility Shift Assay“. By this method the regulatory regions of msd and msdII could not be restricted any further.

Der Notch-Signalübertragungsweg stellt einen wichtigen Mechanismus der Zell-Zell-Kommunikation dar. Das Delta1 Gen kodiert für einen der Notch-Liganden in der Maus. Delta1 wird während der frühen Somitogenese (Entstehung der Vorläufer der Wirbelsäule) in einem komplexen und dynamischen Muster im paraxialen Mesoderm und im Neuroektoderm exprimiert und ist essentiell für den normalen Ablauf der Somitogenese und der Differenzierung des Nervengewebes. Zwei als mesodermale Enhancer msd und msdII definierte Bereiche des Promotorbereichs von Delta1 steuern die Expression des Gens spezifisch im paraxialen Mesoderm. Die Steuerung der Expression des Delta1-Gens der Maus stellt damit einen wichtigen Aspekt der Entwicklung der späteren Wirbelsäule dar. In der vorliegenden Arbeit konnte anhand transgener Analysen in der Maus gezeigt werden, dass die Expression eines Reportergens unter der Kontrolle des mesodermalen Enhancers msd unabhängig von der Orientierung und in Verbindung mit einem heterologen Promotor spezifisch im paraxialen Mesoderm sowie in den zuletzt gebildeten 6-8 Somitenpaaren erfolgt. Damit sind für den mesodermalen Enhancer msd die Bedingungen eines „klassischen Enhancers“ erfüllt. Der regulatorische Bereich von msd konnte von 1,5 kb auf 850 bp eingegrenzt werden. Dieser Enhancer scheint aus mehr als einem Element zu bestehen. Weiterhin wurde die Protein-DNA-Bindung zwischen embryonalen Proteinen des Kopfbereiches, der Rumpfregion und der Schwanzregion und unterschiedlich großen Bereichen der regulierenden Sequenz der Enhancerelemente msd und msdII mit der Methode der „Elektrophoretischen Mobilitäts Shift-Analyse“ untersucht. Auf diese Weise konnte die regulatorische Sequenzen von msd und msdII jedoch nicht weiter eingegrenzt werden.

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Landgraf, Nadine: Charakterisierung der mesodermalen Enhancer msd und msdII der Promotorregion des Delta1 Gens der Maus. Hannover 2003. Tierärztliche Hochschule.

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