Generierung einer dynamischen Keimbahn-V-Gendatenbank und in-silico-Charakterisierung des Immunoglobulin-Schwerekettenlocus des Mausstammes 129/Sv

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der in-silico-Analyse von antikörper- kodierenden DNA- Sequenzen. Zum einen wurde ein automatischer V-Gen-Analyse- Prozess entwickelt, mit dem die Datenbank VBASE2 erzeugt wird. Zum anderen wurde mit Unterstützung der automatischen V-Gen-Analyse und weiteren bioinformatischen Methoden die genomische Sequenz des Immunglobulin-Schwerekettenlocus (IgH- Locus) des Mausstammes 129/Sv untersucht und annotiert. Der Prozess zur automatischen V-Gen-Analyse führt eine systematische Sortierung und Klassifizierung der V-Gen-Sequenzen der EMBL-Bank durch. Die durch den Prozess generierte Datenbank VBASE2 ist eine integrative Keimbahn-V-Gen-Datenbank, deren Einträge Verweise auf die EMBL-Bank, andere immunologische Datenbanken und auf Ensembl enthalten. Über den Ensembl DAS Server können VBASE2-V-Gene im Ensem- bl Genombrowser dargestellt werden. Die V-Gen-Einträge von VBASE2 sind in Klassen unterschiedlicher Qualität eingeteilt, die die Zuverlässigkeit der jeweiligen Sequenz widerspiegeln. Der aktuelle Datensatz von VBASE2 beinhaltet 1129 Keimbahn-V-Gene, -Pseudogene, V-Gen-Relikte und Orphans der Immunglobulinloci von Mensch und Maus. Auf der Grundlage des VBASE2-Generierungsprozesses wurde ein Modul für die Proteindatenbank UniProtKB/TrEMBL entwickelt, das den Eingang von Immunglobu- linsequenzen in diese automatisch erzeugte Datenbank kontrolliert. Weiterhin wurde der Prozess für die Annotation der V-Segmente des IgH-Locus des Mausstammes 129/Sv genutzt. Der in der vorliegenden Arbeit untersuchte Teil des IgH-Locus umfasst mit 1,4 Mb die konstante Region, D-Region, J-Region und etwa ein Drittel der variablen Region. Durch die Annotation dieser Sequenz konnten neue V- und D-Segmente be- schrieben werden. Vier V-Gen-Relikte und ein funktionelles V-Gen der Vh7183- und der VhQ52-Familie liegen jeweils als exakte Duplikationen vor. Sequenzvergleiche der D- Region von 129/Sv zeigen deutliche Unterschiede sowohl zum Igha- (Stamm BALB/c) als auch zum Ighb- (Stamm C57BL/6) Haplotyp. Eine Untersuchung der repetitiven Elemente im IgH-Locus von 129/Sv ergab unter anderem einen ungewöhnlich hohen Anteil an LINE1-Elementen. Die hier beschriebene Charakterisierung des IgH-Locus der 129/Sv-Maus setzt die am Mausstamm C57BL/6 begonnene Arbeit fort und trägt zur Aufklärung dieses komplexen Locus im Modellorganismus Maus bei.