Untersuchungen zur Struktur und Expression des SCAPININ/Scapinin-Gens bei Mensch und Maus
Creators: name: Worch, Sebastian
Publisher: name: Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt
Year: 2008
Subjects: subject: Elektronische Publikation
subject: Hochschulschrift
subject: Online-Publikation
subject: Zsfassung in engl. Sprache
subject: 611.018

description: Das humane SCAPININ-Gen setzt sich aus insgesamt 17 Exons zusammen, die sich über ca. 280 kb auf Chromosom 20q13 erstrecken. Es wurden vier verschiedene Startexons (1A bis 1D) nachgewiesen, die an Exon zwei gespleißt werden, sowie zusätzlich das Exon 1B2 identifiziert, das alternativ zwischen Startexon 1B und Exon zwei gespleißt werden kann. Darüber hinaus konnte auch das alternative Spleißen von Exon fünf nachgewiesen werden. Die Analyse der gewebespezifischen Expression mittels Northern Blot und RT-PCR ergab eine Expression in Hirn, Testis und Ovar. Für das orthologe Gen der Maus konnten insgesamt 16 Exons identifiziert werden, die sich über ca. 220 kb in Bande H4 von Chromosom zwei erstrecken und von denen ebenfalls vier als alternative Transkriptionsstartpunkte dienen können. Im Unterschied zum humanen SCAPININ-Gen unterliegt Exon 5 keinem alternativen Spleißen und auch für ein mit Exon 1B2 des Menschen vergleichbares Exon gibt es keine Hinweise. Darüber hinaus konnte für das Scapinin-Gen der Maus gezeigt werden, dass es über eine alternative Polyadenylierungsstelle verfügt. Die Expression konnte in Hirn, Testis und Ovar nachgewiesen werden und zusätzlich wurde insbesondere für hirnspezifische Transkriptvarianten gezeigt, dass sie einer räumlichen und zeitlichen Regulation der Genexpression unterworfen sind. Aufgrund seiner Lokalisation in einem als Imprintingregion 1 bezeichneten Chromosomenabschnitt stellte das Scapinin-Gen einen Kandidaten für eine allelspezifische Expression dar. Für diesbezügliche Untersuchungen wurden Mäuse des NMRI-Stammes und Mus musculus castaneus reziprok gekreuzt und die Nachkommen auf die Expression verschiedener SNPs untersucht. Für einen Marker in Exon 11 wurde nachgewiesen, dass er in Hirn und Gonaden von beiden parentalen Allelen exprimiert wird, also keinesfalls der gesamte Locus einer Regulation unterliegt, die zu uniparentalen Transkripten führt. Bei der Analyse eines SNP im Startexon 1C hingegen wurde für die Nachkommen beider reziproker Kreuzungen eine ausschließlich vom NMRI-Allel erfolgende Expression im Hirn festgestellt. Es handelt sich dabei um kein klassisches Imprinting, sondern möglicherweise um einen Paramutations-ähnlichen Effekt, der bisher noch für kein internes Mausgen beschrieben worden ist. Somit stellt das im Rahmen dieser Arbeit etablierte Mausmodell eine Möglichkeit dar, trans-Allel Phänomene näher zu untersuchen und somit auch weitere Erkenntnisse über den Einfluss epigenetischer Regulation der Genexpression auf die Ausprägung verschiedener humaner Krankheiten zu gewinnen.
description: The human SCAPININ gene consists of 17 exons spanning approximately 280 kb on chromosome 20q13. Four different leader exons (1A to 1D) were identified alternatively splicing on to exon 2 of SCAPININ. Furthermore, exon 1B2 was found to alternatively splice between the leader exon 1B and exon 2. In addition exon 5 of the gene was also shown to be alternatively spliced out of SCAPININ transcripts. Analysing tissue specific expression patterns SCAPININ expression in the brain, testes and ovary was revealed. The orthologous mouse gene derives from 16 exons ranging 220 kb on chromosome 2H4. Compared to the organisation of the human gene the four different leader exons are conserved but the mouse Scapinin gene does not contain an exon 1B2 and exon 5 is not subjected to alternative splicing. In contrast to the human SCAPININ the mouse gene contains an alternative site of polyadenylation. Gene expression was detected in brain, testes and ovary and especially brain specific transcripts showed distinct spatial and temporal expression patterns. Due to its localisation within a chromosomal area called imprinting region 1 the Scapinin gene is a candidate for genomic imprinting. To analyse an allele specific expression pattern reciprocal crosses of Mus musculus castaneus and NMRI mice were set up and F1 hybrids were tested for expression of several SNPs. A SNP in exon 11 of the Scapinin gene was shown to be transcribed from both parental alleles in the brain and the gonads, hence, excluding a regulation of the entire locus resulting in monoallelic expression of all Scapinin transcripts. On the other hand, an SNP in leader exon 1C containing transcripts revealed exclusive expression from the NMRI allele in the brain of all F1 hybrids of the reciprocal crosses. These results suggest a paramutation-like effect at the Scapinin locus which has not been decribed for an internal mouse gene so far. Therefore, the Scapinin gene represents a good model to further investigate trans-allele phenomena and their relevance to human disease.