Untersuchungen zur Genregulation anhand vergleichender Transkriptom-Proteom Analysen und Promotorstudien im Mausmodell

Im Rahmen dieser Arbeit konnte aufgezeigt werden, dass mit Hilfe der RNA-Expressionsanalyse mittels DNA-Chiptechnologie im Mausmodell sowohl eine ausreichend umfangreiche, als auch prinzipiell erfolgreiche Studie der Genexpression in unterschiedlichen biologischen Fragestellungen möglich ist. Bisher ist wenig über die Verbindung von transkriptioneller und post-transkriptioneller Regulation der Genexpression bekannt. Im Speziellen sind Ergebnisse von umfassenden vergleichenden Transkriptom- und Proteom-Analysen in diesem Modellorganismus sehr beschränkt. Um die generelle Durchführbarkeit einer solchen vergleichenden Genexpressionsanalyse zu testen, wurde innerhalb dieser Arbeit auf DNA-Chip-basierendes RNA-Expressionsprofiling und 2D-Gelelektrophorese in Kombination mit Massenspektroskopie von Proteinen aus Leber- und Nierenextrakten der Maus verwendet. Obwohl die Proteinanalysen meistens bekannte metabolische Enzyme und Strukturproteine in diesen Geweben identifizierten, zeigten die Transkriptom-Analysen die differentielle Expression von funktionell verschiedenen Genen auf, sowie zusätzlich eine signifikante Anzahl von Genen, welche funktionell noch nicht beschrieben sind. Die vergleichende Analyse der am stärksten differentiell exprimierten Proteine und deren korrespondierender Transkripte, deutete auf eine Korrelation zwischen transkriptioneller und translationeller Expression für die Mehrzahl der Gene hin. Bedeutende Ausnahmen von dieser Korrelation bestätigten die Komplementarität beider Untersuchungsansätze. Basierend auf den RNA-Expressionsdaten der 200 am stärksten zwischen Leber und Niere differentiell exprimierten Gene, wurde die chromosomale Co-Lokalisation von bekannten und bislang noch nicht beschriebenen Genclustern identifiziert. Diese Untersuchung ergab, dass die räumliche Organisation und evolutionäre Konservierung von solchen Genclustern möglicherweise auf gemeinsame genregulatorische Funktionen schließen lässt. Ergänzend zu den Untersuchungen zur genomweiten Genregulation sind im Rahmen dieser Arbeit Promotorstudien eines einzelnen Gens (Dll1) angefertigt worden.