Die Regulation der humanen H3-Histongene

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Transkriptions-Regulation der 11 humanen replikationsabhängig-exprimierten H3-Histongene aufzuklären und Beziehungen zur in vivo-Expression der Gene zu untersuchen. Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wurde die in vivo-Expression der 11 H3-Histongene in drei humanen fötalen Geweben (Blase, Leber und Lunge) und acht humanen Zelllinien mit quantitativen RNase-Protektionsassays bestimmt. Die drei fötalen Gewebe und die diploide Zelllinie IMR-90 zeigten ein ähnliches H3-Expressionsmuster. Im Gegensatz dazu zeigten die sieben untersuchten Tumorzelllinien ein stark abweichendes, aberrantes H3-Expressionsmuster, das sich vor allem in einer Vielzahl von nicht oder nur schwach exprimierten H3-Genen zeigte. Die Aberration ließ sich weder auf genetische Mutationen noch auf variierende Transkriptionsfaktor-Konzentrationen zurückführen. Das aberrante H3‑Expressionsmuster in den Tumorzelllinien ist daher sehr wahrscheinlich auf epigenetische Mechanismen zurückzuführen, wie z.B. DNA-Methylierung, Histon-Modifikationen oder Chromatin-Strukturen.Im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit wurde die Trankriptionsregulation der H3-Histongene untersucht. Dazu wurden zunächst in Reportergenassays mit Promotor-Deletionsreihen die Struktur und die funktionale Länge der Promotoren der Gene H3/d, H3/h, H3/i, H3/k, H3/m und H3/n bestimmt. Mit Ausnahme von H3/i hatten alle Promotoren schon bei Längen von 99-228 bp nahezu maximale Aktivität: H3/m 228 bp, H3/k 99 bp, H3/h 115 bp, H3/n 186 bp und H3/d 176 bp. Darüber hinaus wurde eine Aktivierung des H3/m-Gens durch das upstream gelegene H2A/m-Gen beobachtet und näher charakterisiert. Es handelte sich um einen Histongen-spezifischen Effekt, der eine mögliche Erklärung für die Clusteranordnung der replikationsabhängig-exprimierten Histongene ist. Um die relevanten cis-regulatorischen Elemente in den Histon H3-Promotoren zu identifizieren, wurden die funktionalen Bereiche des H3/m- und der H3/k-Promotors mit Hilfe der absuchenden Mutagenese untersucht. Im H3/m-Promotor wurden die TATA-Box, die proximale und distale CCAAT-Box und eine ATF-Box identifiziert. Im H3/k-Promotor wurden als wesentliche funktionelle Elemente die TATA-Box und die proximale und distale CCAAT-Box identifiziert. Der funktionelle Grundaufbau der H3‑Promotoren besteht aus einer TATA-Box, der proximalen CCAAT-Box und der distalen CCAAT-Box. Weitere Mutationsexperimente im H3/k-Promotor konnten zeigen, dass das zentrale CCAAT"-Motiv der CCAAT-Boxen und die Natur der umliegenden Basen für die Funktion der CCAAT-Boxen entscheidend waren. In EMSA-Analysen band der Transkriptionsfaktor CBF/NF‑Y mit unterschiedlicher Intensität an die CCAAT-Boxen des H3/k- und des H3/m-Promotors. Somit ist CBF/NF-Y vermutlich der primäre DNA-bindende Faktor in der Histon H3-Promotoraktivierung. Die Länge der Abstände zwischen proximaler und distaler CCAAT-Box, sowie zwischen proximaler CCAAT-Box und TATA-Box waren für die volle Aktivität des H3/k-Promotors entscheidend. Offenbar bilden sich an den H3‑Promotoren Aktivierungskomplexe mit definierter Struktur und begrenzter Flexibilität.

Author dc:creator

• Kössler, Heiner

Contributors dc:contributor

• Doenecke, Detlef Prof. Dr.
• Grossbach, Ulrich Prof. Dr.

• 570 Biowissenschaften, Biologie
• Biologie
• Histon H3
• Histongene
• Histongen-Expression
• Genregulation
• Transkriptionsregulation
• Promotoranalyse
• Tumorzelllinien
• Epigenetik
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• tumor cell lines
• epigenetics
• 42.13
• 42.15
• WF

Licence

• https://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyrdiss.htm

Language dc:language

ger

Identifier

https://dx.doi.org/10.53846/goediss-571
urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-471-1
webdoc-471
374904677

OAI identifier oai:identifier

oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-0006-AE71-4