Studien zur Struktur von S/MARs am Beispiel einer genomischen Domäne aus dem humanen Interferon-Gencluster

Scaffold / Matrix attached regions (S/MARs) sind strukturelle DNA-Elemente, die durch ihre Kernmatrixbindung zur Gliederung des Genoms in Domänen führen. Ihre Bindungseigenschaften sind mit einer hohen Tendenz zur Strangtrennung verbunden. Dieser Parameter wird im SIDD-Profil kalkuliert und zur Vorhersage der S/MARs anhand ihrer Sequenz verwendet. In der vorliegenden Arbeit standen Analysen zur Chromatinstruktur von S/MAR-Elementen im Mittelpunkt. Nach der Etablierung der erforderlichen Methoden wurden sowohl in vitro als auch in vivo Experimente zum Nachweis von Strangtrennung der DNA durchgeführt. Ein Vergleich mit den Vorhersagen des SIDD-Profils demonstrierte eine Übereinstimmung von Vorhersage und vorhandenen Strukturcharakteristika. Sekundärstrukturbildung kann jedoch zu einer Verschiebung des Strangtrennungspotentials führen. Zusätzlich zeigten Studien zur DNase I Sensitivität der humanen IFNbeta Domäne, daß es in dieser Region in lebenden Zellen sowohl Schnittstellen endogener Nukleasen als auch Bereiche mit Hypersensitivität für exogen zugeführte DNase gibt. Letztere korrelieren mit destabilisierten Bereichen im SIDD-Profil und zeigen zusätzliche Aktivität für Topoisomerase II. Mit den Ergebnissen dieser Analysen ergab sich eine zusätzliche Anwendungsmöglichkeit des SIDD Profils. Die Vorhersage DNase I sensitiver Bereiche ermöglicht die Identifizierung dominanter Strukturmerkmale, welche auf regulatorische Bedeutung hinweisen. In einem letzten Teil wurden im Rahmen des DHGP Klone für die Sequenzierungsarbeiten charakterisiert, auf deren Basis eine physikalische Karte des IFN-Gencluster auf Chromosom 9 erstellt werden konnte.