Identifizierung und Charakterisierung entwicklungsabhängig hochregulierter Gene im Innenohr der Ratte

Durch die außergewöhnlichen Sinnesleistungen benötigt das Säugetiergehör eine Vielzahl spezifischer Proteine. Bislang ist nur ein Teil dieser Proteine bekannt und in ihrer Funktion für das Innenohr beschrieben worden. <br>In dieser Arbeit wurden Gene identifiziert, die während der postnatalen Entwicklung des sensorischen Epithels im Innenohr der Ratte hochreguliert waren. In einem 'Differential Display' Experiment wurden 174 verschiedene Gene gefunden, die im Corti'schen Organ kurz nach dem Beginn der Hörfähigkeit höher exprimiert waren als am Tag der Geburt. Ca. 60% der identifizierten Transkripte codieren für Proteine bekannter Funktion. Diese gehörten allen funktionellen Kategorien an: Neben Proteinen, die in der intrazellulären Signaltransduktion beteiligt waren, erwiesen sich u. a. Transkriptions- und Translationsfaktoren, Wachstums- und Differenzierungsfaktoren, Zelladhäsionsmoleküle, Komponenten des Cytoskeletts und eine Reihe synaptischer oder vesikulärer Proteine als entwicklungsabhängig hochreguliert. Neben den Proteinen bekannter Funktion waren hypothetische Proteine und nicht näher charakterisierte mRNAs unter den differentiell exprimierten Genen. Die Hochregulation von Transkripten aus dem 'Differential Display&' wurde stichprobenartig mit quantitativer Real-Time PCR überprüft. Dabei erwiesen sich 93% der mRNAs als hochreguliert. <br>Mit 296 Banden war eine erhebliche Anzahl an differentiellen Banden im 'Differential Display' identifiziert worden, jedoch waren darunter lediglich 174 verschiedene Transkripte. Durch eine genaue Analyse des Verlaufs der Redundanz konnte ein statistisches Modell aufgestellt werden, welches ein 'Differential Display' Experiment zu beschreiben vermochte. Dieses Modell erlaubt weiterhin eine Vorhersage über die nicht-redundanten Sequenzen, die mit einem beliebig erweiterten 'Differential Display' Experiment erhalten worden wären. Das statistische Modell sagt voraus, dass insgesamt 445 verschiedene differentiell exprimierte Gene aus ca. 2800 amplifizierbaren cDNAs der Corti-Organ-Präparationen theoretisch erhältlich sind, und dass 117 bis 145 Primerkombinationen für die Entschlüsselung von 90% der differentiell exprimierten Gene ausreichen. <br>Des Weiteren wurde ein neues Gen, das ebenfalls entwicklungsabhängig im Corti-Organ exprimiert ist, beschrieben. Dieses Cod106 genannte Protein ist ein membranassoziiertes Protein mit 106 kDa, das keine Ähnlichkeiten zu Proteinen bekannter Funktion aufwies. Durch in situ Hybridisierung konnte gezeigt werden, dass Cod106 in den auditorischen und vestibulären Haarzellen sowie in bestimmten Neuronen des Zentralen Nervensystems exprimiert ist. Immunhistochemisch konnte Cod106 an den synaptischen Polen der sensorischen Haarzellen der Cochlea und des Vestibularorgans lokalisiert werden. In kulitivierten Hippocampusneuronen war Cod106 mit dem postsynaptischen Markerprotein PSD95 kolokalisiert, wodurch auf eine eindeutig postsynaptische Lokalisation von Cod106 geschlossen werden kann. Das zellspezifische Expressionsmuster und die subzelluläre Lokalisation dieses Proteins wären mit einer spezifischen Funktion in postsynaptischen Prozessen vereinbar.

Author dc:creator

• Reisinger, Ellen

Contributors dc:contributor

• Fakler, Bernd

• Haarzelle
• Molekularbiologische Methoden
• Cod106
• statistisches Modell des Differential Display
• hair cell
• molecular biology methods
• statistical model of the differential display

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