Komponenten einer Fermentation · • Ist ein Gen mutiert, das dem Imprinting unterliegt, ist es...
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EpigenetikProf. Dr. Diethard Baron22.10.2007
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Akademie Dillingen
Fortbildungsseminar
Epigenetik
22.10. - 23.10.2007
OH
HO P
P RISC
Prof. Dr. habil. Diethard BaronFachhochschule Weihenstephan, Fakultät Biotechnologie und Bioinformatik, 85350 Freising Lehrgebiete: Biochemie, Gentechnik, Immunologie, [email protected]
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Genetik und Epigenetik
• Genetik beschäftigt sich mit Vorgängen, die durch die DNA Sequenz festgelegt sind (Genstruktur, Mutationen, regulatorische Sequenzen)
• Epigenetik beschäftigt sich mit Vorgängen, die über/jenseits (“epi”) der Genetik liegen und die Gen-Expression mit Hilfe → epigentischerMechanismen steuern
www.imt.uni-marburg.de/index.html?/bauer/research.html www.infos.aus-germanien.de/Epigenetik
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Epigenetik
• DNA-Sequenz gleicht einem Text, Epigenetik gleicht der Text-Formatierung (unterstreichen, durchstreichen, hervorheben…)
• Beispiele für epigenetische Einflüsse:- Unterschiedliches Aussehen von eineiigen Zwillingen
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Epigenetische Modifikationen
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Epigenetik
• DNA-Sequenz gleicht einem Text, Epigenetik gleicht der Text-Formatierung (unterstreichen, durchstreichen, hervorheben…)
• Beispiele für epigenetische Einflüsse:- Unterschiedliches Aussehen von eineiigen Zwillingen- Normalzellen → Krebszellen ohne Veränderung der DNA-Sequenz
• Epigenetische Mechanismen: Histonmodifizierung + DNA-Methylierung• Vererbung epigenetischer Mechanismen gehorcht nicht den Mendelschen Regeln• Fehlerhafte DNA-Methylierung kann zu Krankheiten führen
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Epigenetics
Histone tail modification
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Structure of Chromosomes and Nucleosomes
nucleosome
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Nucleosome
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Epigenetics
Histone tail modification• Methylation of Histidin (His, H) by HMT (histone methyl transferase)• Methylation of Arginin (Arg, R) by HMT • Acetylation of Lysin (Lys, K) by HAT (histone acetyl transferase)• Phosphorylation of Serin (Ser, S)• Ubiquitination of Lys (K)• Poly(ADP)ribosylation
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Histone Modifications
histone tail
core histone
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Epigenetics
Gene regulation by "histone code"Active/open “ON” H3K4me (H3-K4-methyl) *
H3K14ac (H3-K14-acetyl)H3K4me3 (H3-K4-trimethyl)
Inactive/close “OFF” H3K9me (H3-K9-methyl)H4K20me3 (H4-K20-trimethyl)H3K27me3 (H3-K27-trimethyl)H4K12ac (H4-K12-acetyl)
• Histone code is read by chromatin-associated proteins (excluding histones)• Malfunction of histone modification leads to diseases (cancer…)
* H3K4me: Lysin (K) in position 4 of histone protein H3 is methylated
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Regulation of Gene Activity
• Chromatin decondensation leads to gene activation * • Chromatin condensation leads to gene inactivation
* Decondensed chromatin: euchromatinCondensed chromatin: heterochromatin
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Structure of Chromosomes and Nucleosomes
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Regulation of Gene Activity
• Chromatin decondensation leads to gene activation * • Chromatin condensation leads to gene inactivation
• Chromatin decondensation by acetylation of histones by histone acetyl transferases (HAT)
• Chromatin condensation by deacetylation of histones by histone deacetylases (HDAC)
* Decondensed chromatin: euchromatinCondensed chromatin: heterochromatin
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Repressor complex:Histone deacetylase
( ) andinactive (repressed)
transcription factor (TF)
HDAC
TF
TF/Rep
TF/Rep
DNA
DNA
Activator complex:Histone acetyl transferase ( ) and active transcription factor (TF)
HAT
histone acetylation
HAT
HDAC
HDAC
Gene Regulation byHAT and HDAC
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Regulation of Gene Activity
• Chromatin decondensation leads to gene activation * • Chromatin condensation leads to gene inactivation
• Chromatin decondensation by acetylation of histones by histone acetyl transferases (HAT)
• Chromatin condensation by deacetylation of histones by histone deacetylases (HDAC)
• HDAC is activated by MBD2 protein which binds to methylated DNA(MBD = methyl binding domain)
• CpG is methylated by methyltransferases → 5-methyl-cytosin Strong methylation → gene inactivationWeak methylation → gene activation
* Decondensed chromatin: euchromatinCondensed chromatin: heterochromatin
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5-Methyl Cytosine
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Regulation of Gene Activity
• Chromatin decondensation leads to gene activation * • Chromatin condensation leads to gene inactivation
• Chromatin decondensation by acetylation of histones by histone acetyl transferases (HAT)
• Chromatin condensation by deacetylation of histones by histone deacetylases (HDAC)
• HDAC is activated by MBD2 protein which binds to methylated DNA(MBD = methyl binding domain)
• CpG is methylated by methyltransferases → 5-methyl-cytosin Strong methylation → gene inactivationWeak methylation → gene activation
Diseases due to defective methyltransferases• Rett syndrome (mental retardation)• ICF syndrome (immunodeficiency)• Cancer
* Decondensed chromatin: euchromatinCondensed chromatin: heterochromatin
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Epigenetik - DNA-Methylierung
• Methylierungszustand der DNA bleibt über mehrere Zellteilungen und Generationen erhalten
• Lebensumstände (Nahrungsmenge, Umwelteinflüsse, Alkoholmissbrauch…) beeinflussen DNA-Methylierung und wirken sich auf die nächste und übernächste Generation aus
• Vermehrt Missbildungen bei Kindern aus künstl. Befruchtung durch physikalischen Stress auf Eizelle und Spermazelle
• Darwinismus vs. Lamarkismus / Erworbenes vs. Ererbtes
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Das menschliche Genom
• 3% des Genoms stammen von Bakterien, 45% von Viren • Die Virus-DNA wurde (fest) ins humane Genom eingebaut = molekulare
Parasiten (Transposons, springende Gene) → Neue molekulare Fähigkeiten, Motoren der Evolution
• Die Virus-DNAs werden durch starke Methylierung inaktiviert• KO-Mäuse ohne Methylierungsenzyme: 80% sterben nach 9 Monaten an Krebs• Methyl-Gehalt der Ernährung während der Schwangerschaft beeinflusst
Fellfarbe (Agouti-Mäuse, Fellfarbe unter Transposon-Kontrolle)
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Diet Influences Gene Expression
Methyl-Gehalt der Ernährung während der Schwangerschaft beeinflusst Fellfarbe (Agouti-Mäuse, Fellfarbe unter Transposon-Kontrolle)
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Barr Körperchen (Barr body)
Gendosis und Dosiskompensation
Inaktivierung des Chromosoms durch DNA-Methylierung(starke Chromosomen-Kondensation) und Anti-Sense-RNA?
www.bioboard.de/ptopic,2784.html
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Genetische Prägung / Genetic Imprinting
• Unterschiedliche Expression/Aktivität eines Gens je nachdem, ob es mütterlicher oder väterlicher Herkunft ist
• Nur ein elterliches Allel wird exprimiert • Genetische Prägung beeinflußt Entwicklung, Wachstum und Verhalten• Prägung der Gene erfolgt während der frühen Embryonalentwicklung• durch Methylierung der DNA• > 40 genetisch geprägte Gene beim Menschen • Krankheiten unter Imprinting Kontrolle: Wiedemann-Beckwith-Syndrom,
Prader-Willi-Syndrom, Angelman-Syndrom…
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Imprinting und Krankheiten
• Ist ein Gen mutiert, das dem Imprinting unterliegt, ist es für das Auftreten einer Krankheit wichtig, of das väterliche oder mütterliche Allel mutiert ist
• Tritt die Mutation beim mütterlichen Allel auf, das durch Imprinting abgeschaltet ist, dann führt die Mutation zu keiner Erkrankung. Im umgekehrten Fall tritt die Erkrankung auf
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Imprinting und Krankheiten
Prader-Willi-Syndrom• Deletion auf dem väterlichen Chromosom 15 (15q11 - q13)Angelman-Syndrom (Happy-puppet-Syndrom)• Deletion auf dem mütterlichen Chromosom 15 (15q11 - q13)Wiedemann-Beckwith-Syndrom (WBS)• Duplikation des väterlichen Segments 11p15 • Duplikation des mütterlichen Segments 11p15 führt zu anderen Defekten
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Prader-Willi-Syndrom (PWS)
- Geistige Rückständigkeit- Minderwuchs- Kleine Hände und Füsse- Heisshunger- Fettsucht- Mandelförmige Augen- Hypogonadismus
Deletion auf dem väterlichen Chromosom 15 (15q11 - q13)
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Prader-Willi-Syndrom (PWS)
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Angelman-Syndrom (AS)
- Geistige Behinderung- Sprachstörungen- unmotivierte Lachepisoden- steifer breitbeiniger Gang- Gesichtsverformungen- ruckartige Bewegungen- Hyperaktivität
Deletion auf dem mütterlichen Chromosom 15 (15q11 - q13)
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Prader-Willi-Syndrom und Angelman-Syndrom
Prader-Willi-Syndrom
Angelman-Syndrom
non-imprinted
Chr 15
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FISH-Analyse für PWS und AS
FISH = fluorescence in situ hybridizationwww.angelmanuk.org/Conference2004/Genetics.ppt
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FISH = fluorescence in situ hybidization = Lokalisierung von Genen
Chromosomenpräparatauf Objektträger
doppelsträngige DNA
einzelsträngige DNA
Denaturierung
Zugabe einer komplementärenfluoreszenzmarkierten DNA-Sonde
Hybridisieriung der Sonde
Fluoreszenz-Mikroskopiesichtbare Bande auf dem Chromosom
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Localisation of EPO Gene
EPO-Gen
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Wiedemann-Beckwith-Syndrom (WBS)
- Angeborene Fehlbildungen- Riesenwuchs- abnorm vergrösserte Organe und Zunge- Gesichtsverformungen- schwere Hypoglykämie
Duplikation des väterlichen Segments 11p15
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Epigenetik - Anwendung
• Anwendung: Krebsforschung, Klonen, Stammzellforschung, künstl. Befruchtung
• Human Epigenome Project (HEP)• Fa. Epigenomics AG (Berlin, Seattle, 1998): Entwicklung
molekularbiologischer Produkte, um die Entstehung und Prognose von Krankheiten zu verstehen und die Diagnose zu verbessern
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Gene Regulation by microRNA (miRNA)
• microRNA has been identified in plants, worms, flies, mice, and humans• Several hundreds of different miRNAs in every cell• miRNA genes encode for larger RNA molecules which are chopped up to
miRNAs of 18-25 nucleotides in length
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Vorläufer-miRNA
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Gene Regulation by microRNA (miRNA)
• microRNA has been identified in plants, worms, flies, mice, and humans• Several hundreds of different miRNAs in every cell• miRNA genes encode for larger RNA molecules which are chopped up to
miRNAs of 18-25 nucleotides in lengthGene regulation1. miRNAs hybridize with complementary target mRNAs → the miRNA-mRNA
hybrid is degraded by RNases → inhibition of translation (“gene silencing”)2. miRNAs inhibit translation of transcription factors (gene silencing)
• Who regulates transcription of microRNA genes?
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RNAi - RNA-Interference
Craig Mello and Andrew Fire
Nobelpreis für Medizin 2006
http://www.pbs.org/wgbh/nova/sciencenow/3210/02-cure.html
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RNAi - RNA-Interference
RNAi hat in der Zelle zwei natürliche Funktionen• Abwehr von RNA-Viren• Regulation der Genaktivität (gene silencing)
• Anwendung in der Therapie: Abschalten krankhafter Gene
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enzyme (RNase III)
small interfering RNA
RNA-induced silencingcomplex
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RNAi - RNA-Interference
RNAi has been observed in virtually all eukaryotes except in S.cerevisiae
Steps of RNAi (RNA cleavage)dsRNA longer than 30 nt is cleaved by DICER* to double stranded
siRNA (short interfering RNA) of 21-25 nt in length**↓
Binding of siRNA to RISC (RNA-induced silencing complex)↓
Double stranded siRNA is converted to single stranded siRNA= activated RISC
↓Single stranded siRNA of activated RISC hybridizes with target (m)RNA
↓Target RNA is cleaved by RISC
* DICER = RNase III** plants 25 nt, humans 21-23 nt with 2 nt overhang at the 3' end
Therapeutical application: Transfer of synthetic ds-siRNA (21nt) into cells to block translation of pathogenic protein by cleavage of mRNA
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Gene Silencing - Gene stumm schalten mit RNAi
www.focus.de
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Anwendung von RNAi
Mit RNAi sollen Gene abgeschaltet werden (gene silencing)• Identifizierung von Genfunktionen• Verständnis biolog. Prozesse und Krankheiten• Suche nach therapeutisch relevanten Genen• siRNA als Medikamente, hemmen krankheitsrelev. Gene
(non-druggable targets)
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Therapie der AMD (altersbedingten Makula-Degeneration) mit RNAi
• 15% der Patienten mit feuchter, 85% mit trockener AMD• Feuchte AMD: In/um die Makula wachsen veränderte Blutgefäße
→ Austritt von Blut und Flüssigkeit in das umliegende Netzhautgewebe → Netzhautgewebe wird zerstört
• zunächst nur an einem Auge, bei 50% nach fünf Jahren auch am anderen Auge
• 490.000 Patienten mit feuchter AMD in D• "nackte" siRNA wird direkt ins Auge injiziert• siRNA gegen mRNA von VEGF gerichtet (VEGF silencing)• VEGF = vascular endothelial growth factor, fördert die Bildung
neuer Blutgefässe • klinische Studien seit 2004, Markeinführung in 2009?• Klinische Phase 2 (Alnylam in Kulmbach und Boston) und
Klinische Phase 1 (Acuity Pharmaceuticals [Philadelphia] und Merck Inc.)
• Gute Resultate, keine Nebenwirkungen
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Therapie von RSV-Infektionen mit RNAi
Lungeninfektion mit RSV (respiratorischem Syncytien Virus)
• 150.000 Infektionen pro Jahr in USA bei Kleinkindern • Auch bei immungeschwächten Senioren• Lungenentzündung, Lungenversagen, Krupp (Atemnot, entzündliche
Kehlkopfenge)• "nackte" oder modifizierte siRNA wird inhaliert oder intranasal gegeben• siRNA (ALN-RSV01) blockiert Virus-RNA• Klin. Phase 1 seit 2006 an 100 Freiwilligen (Alnylam in Kulmbach/Boston)• Dosis: 5 bis 150 mg siRNA/kg Körpergewicht, 5 Tage, tägliche Behandlung• Sehr gute Verträglichkeit
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Therapie von Huntington mit RNAi
• Heterozygoter Gendefekt im Huntingtin-Gen• Autosomal dominant vererbt, endet immer tödlich• mutiertes Gen auf Chromosom 4 • Polyglutamin-Domänen (>37 Glutaminen) im N-Terminus →
unlösliche Proteinaggregate (CAG-Abfolge zu oft wiederholt)• 8.000 Fälle in D., 10.000 in CAN, 30.000 in USA• Häufigkeit etwa eine von 10.000 bis 15.000 Personen• Beginn ab dem 35. -40. Lj• Nervenzellen in Stamm- und Großhirn werden zerstört• "nackte" siRNA oder Gentherapie mit viralen Vektoren• 2004 erfolgreiche Therapie von Mäusen (University of Iowa)• "of-target"-Effekt: Auch das gesunde Gen wird stillgelegt• Spezielles siRNA-Design um "of-target"-Effekt zu vermeiden
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Therapie von Hepatitis C mit RNAi
GFP-markiertes Hepatitic C Gen
• 200 Mio. Infektionen weltweit• "nackte" siRNA gegen Virus-RNA wird in die Schwanzvene von Mäusen
injiziert (Stanford University, 2002)• Alternative: Gentherapie mit viralen Vektoren die für die siRNA codieren
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Anforderungen an therapeutische siRNA
• Target-Spezifität (selektive Hemmung der richtigen mRNA)• Gewebe-Spezifität (Tissue-Targeting), lokale vs. systemische Gabe• Stabilität (Schutz vor (Serum-)Nucleasen)/ Lange biolog. Halbwertszeit• Effiziente zelluläre Aufnahme• Biokompatibilität/geringe Toxizität/geringe Nebenwirkungen (Leberschäden)• Intrazelluläre Freisetzung (siRNA soll ins Cytoplasma gelangen, nicht im
Endosom gefangen bleiben, osmotische Lyse von Endosomen)• Keine Immunstimulierung/Interferon-α Bildung (binding to Toll-like receptors)
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Toll-like Receptors (TLR)
TLRs bind microbial products → activation of immune and inflammatory genes → enhanced expression of antibodies, MHC molecules, cytokines, chemokines...
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Stabilität der siRNA
• Erhöhung der Stabilität durch chem. Modifizierung oder Gentherapie• Thiophosphate (S anstatt P)• 2'-O-Methyl oder 2'-F anstatt 2'-OH-Gruppe• Konjugate mit PEG oder kationischen Lipiden (HWZ von wenigen Minuten →
mehrere Stunden, 10 µg siRNA/kg Körpergewicht)• Gentherapie: Vektoren die shRNAs (short hairpin RNAs) codieren, in der Zell
zu siRNA prozessiert
www.biotop.de/biotopics/pdf/biotopics27_de.pdf
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Transcription Factors / Zinc-Fingers
• Transcription factors activate transcription/RNA polymerase • Transcription factors bind to specific DNA sequence motifs of promotors
and enhancers
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Zinc-Finger Transcription Factors
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Transcription Factors / Zinc-Fingers
• Transcription factors activate transcription/RNA polymerase • Transcription factors bind to specific DNA sequence motifs of promotors• Zinc-finger protein transcription factors (ZFP-TF) have 3 to 37 fingers
which bind to DNA• Each zinc finger targets a specific 4-base DNA sequence• A six-fingered protein binds just to one of nearly 70 million unique 24-bp
sequences• 700 human genes encode ZFP-TF• ZFP-TF engineering for specific gene control → therapy, crop manipulation…
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Das neue humane Genom
• In Introns befinden sich regulatorische Information• Konservierte Introns beim Meersringelwurm und Menschen------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
• 75.000–100.000 Gene (Transcriptionseinheiten) im Genom, 25.000 für Proteine• Ablesen des nicht-codierenden Strangs für regulatorische Anti-Sense RNA,
1.600 Anti-Sense Gene im Humangenom• 300 microRNA (miRNA) Gene im Humangenom• Introns (95% eines Gens) werde nicht komplett abgebaut, Teile davon
dienen als regulatorische RNA, auch RNAi----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
• "Encyclopedia of DNA Elements". Programm (36 Mio. $) des National Insti-tute of Human Genome Investigation (Bethesda, MD) zur Katalogisierung + Lokalisierung aller Proteine + RNAs im Humangenom. 3 Jahre für das erste %
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
"Das neue Genom", Spektrum der Wissenschaft, Dossier 1/2006-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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Ende
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Mitochondriale DNA (mtDNA)
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Mitochondriale DNA (mtDNA) -1
Quelle Grösse (bp)
Menschliche Zellen 16.569
Tierische Zellen 16.000 – 20.000
Pflanzliche Zellen 250.000 – 2 Mio.
Hefen 20.000 – 100.000
• Tierische Zellen haben 5-10 identische DNA-Moleküle pro Mitochondrium, Hefezellen 50-100 DNA-Moleküle
• Alle mtDNAs sind ringförmig • 95% der mitochondrialen Proteine werden von Genen des Zellkerns
kodiert, 5% von mt-Genen• Weitgehend mütterliche Vererbung von mt-Genen
(50 Mitos pro Spermium auf 100.000 Mitos pro Eizelle)• 1000 Mitochondrien pro Nerven- oder Muskelzelle
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Mitochondrien-DNA
www.genetik.uni-koeln.de/teaching/grundstudium/biologie-IA/Langer_BiologieIA.pdf
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Mitochondriale DNA (mtDNA) -2
• Tierische mtDNA enthält 10-20 Gene für Proteine• Beim Menschen werden 13 Proteine der Atmungskette von mt-Genen codiert• Zusätzlich codiert die humane mtDNA für 2 rRNAs und 22 tRNAs• Schwache DNA-Reparatur in Mitos, starke im der Kern-DNA → Anhäufungen
von DNA-Schäden in den Mitos → Krankheiten
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Mitochondrial Diseases
• More than 50 mitochondrial diseases have been identified• Are severely debilitating, often fatal: Cancer, infertility, diabetes,
stroke, blindness, deafness, heart, kidney and liver diseases• Mitochondrial dysfunction is also involved in aging and
neurodegenerative diseases (Parkinson, Alzheimer dementia) • In the US, more than 50 million adults are affected • Frequency of 1 in 10.000 newborn• To date, there is no cure for mitochondrial diseases
www.kms.mhn.de/mitonetwww.dgn.de (Deutsche Gesellschaft für Neurologie)www.mitoresearch.com, www.mitomap.org, http://141.84.43.121/mitonet
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Mitochondriale Erkrankungen – CPEO
Chronisch-progressive externe Ophthalmoplegie
Symptome• Lähmung der Augenmuskulatur + hängende Augenlider,
nach dem 13. Lj.• Lähmung der Gliedmassen• Herzreizleitungsstörungen• Milder Diabetes• Kleinwuchs• Schwerhörigkeit• DemenzUrsachen• 2-8 kb grosse Deletionen in mtDNA• Selten Punktmutationen oder Duplikationen• Störung des Adenin-Nucleotid-Stoffwechsels• Inaktive DNA-Polymerase für Replikation mtDNA (POLG1)
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Mitochondriale Erkrankungen – MELAS-Syndrom
Mitochondriale Encephalomyopathie, Laktacidose und schlaganfallähnliche Episoden
• Symptome• Migräne + epileptische Anfälle + Demenz, vor dem 40. Lj.• Sehstörungen• Herzmuskelschwäche• Milder Diabetes• Kleinwuchs• Schwerhörigkeit• Häufigkeit: 12 von 100.000 Personen• Ursachen• Punktmutation A→G im Gen für tRNA(Leu) (Position 3243 der mtDNA)• Weitere, seltenere Punktmutationen in den mt-tRNA-Genen
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Mitochondriale Erkrankungen – KSS
Kearns-Sayre Syndrom• Symptome• Lähmung der Augenmuskulatur + hängende Augenlider + Pigmentstörungen
der Retina, vor dem 20. Lj.• Milder Diabetes• Kleinwuchs• Schwerhörigkeit• Kachexie
• Ursachen• Einzelne Deletion in der mtDNA, selten Duplikationen• Oft gemeinsame Deletion von 4977
Basenpaaren „common deletion“
www.uni-ulm.de/klinik/antgen/medgenet/docs/seminarvorles/
VorlMedGenetik5med2006_07/mtDNA_Imprinting.pdf
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Die Sieben Töchter Evas
Bryan Sykes
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Die sieben Töchter Evas
• Mutationen in der 500 bp langen Kontrollregion für die DNA-Verdopplung
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Mitochondrien-DNA
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Die sieben Töchter Evas
• Mutationen in der 500 bp langen Kontrollregion für die DNA-Verdopplung• Mutationen der Kontrollregion werden vererbt• Mutationen im Protein-codierenden Bereichen können zu defekten Mito-
Enzymen führen → "tote" Mitos, solche Mutation werden nicht vererbt----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
• Mutationen der mtDNA sammeln sich 20x häufiger an als bei der Kern-DNA (unterschiedliche Reparaturmechanismen)
• Eine bleibende Mutation alle 10.000 Jahre• Mitochondriale Uhr: 1 Mutation 10.000 Jahre, 2 Mutationen 20.000 Jahre…-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
• Knochen als DNA-Quelle• DNA in Mitos besser geschützt als im Kern-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
• Die sieben Töchter Evas lebten vor 10.000 – 45.000 Jahren• Von ihnen stammen alle 650 Mio. Europäer ab
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Die Sieben Töchter Evas
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Proteinvielfalt
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Ein Gen Viele Proteine
• Der Mensch hat ca. 25.000 Gene aber 300.000 unterschiedliche ProteineStrategien der Proteinvielfalt1. Multiple Promotoren: Mehrere Startpunkte der Transcription
unterschiedliche mRNAs2. Alternatives Spleissen (60% der Gene werde alternativ gespleisst)3. Mehrere Stoppsignale auf der mRNA → verschieden lange Proteine bei
der Translation 4. mRNA-Editing: In der fertigen (gespeissten) mRNA werden Uracil- durch
Cytosin-Nucleotide ersetzt5. Posttranslationale Modifizierung PTM (Glycosylierung, Sulfatierung,
Acetylierung, Phosphorylierung, Lipidierung, Spaltung...)--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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Alternatives Splicing
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Alternatives Spleissen
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RNA-Typen bei Eukaryonten
RNA-Typ rel. Anteil Funktion
rRNA ribosomale RNA
80-85% Aufbau von Ribosomen (Proteinbiosynthese)
tRNA transfer RNA
10-15% Transport von Aminosäuren (Proteinbiosynthese)
mRNA messenger RNA
3% Informationsüberträger (Proteinbiosynthese)
snRNA small nuclear RNA
2% Bestandteil vom Spleissosom (Proteinvielfalt)
miRNA microRNA
<1% Genregulation RNAi (→ RNA-Interference)
Ribozyme Enzyme, tRNA-Reifung
EpigenetikProf. Dr. Diethard Baron22.10.2007
74
Spleissosom
Das Spleissosom besteht aus etwa 100 Proteinen und max. 5 snRNPs
small nuclear ribonucleoprotein
EpigenetikProf. Dr. Diethard Baron22.10.2007
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Ende