Kaiso und CTCF regulieren geprägte Gene in cis und in trans

Geprägte Gene besitzen die Besonderheit, dass sie jeweils nur von einem Allel exprimiert werden und in der Regel in Imprinting Clustern (ICs) im Genom vorliegen. Bei der Regulation in solchen ICs spielen differentiell methylierte Imprinting Kontrollregionen (ICRs) und dort stattfindende Proteinbindungen eine wichtige Rolle. Die essentielle Bedeutung der CTCF-Bindung an die ICR1 in 11p15.5 für die Expressionsregulation der geprägten Gene H19 und IGF2 ist bereits bekannt. In der vorliegenden Arbeit sollte die Bindung von Kaiso an die unmethylierte ICR1 bei humanen Zellen mit maternaler uniparentaler Disomie von 11p15 (upd(11p15)mat) nachgewiesen und die genaue Bindungsverteilung von Kaiso und CTCF in den B-Repeats der Kontrollregion bestimmt werden. Cis-regulatorische und chromosomenübergreifende transkriptionelle Effekte der ICR1-Proteinbindungen sollten dann durch qPCR-Analysen geprägter Gene bei Zellen mit maternaler und paternaler upd(11p15) und nach siRNA-basierter Herunterregulation der beiden Proteine in Zellen mit upd(11p15)mat analysiert werden. In der vorliegenden Arbeit konnte erstmals gezeigt werden, dass Kaiso an die unmethylierte ICR1 bindet. Dabei kann zumindest von einer Bindestellennutzung in der distalen ICR1-Hälfte ausgegangen werden. Für CTCF hingegen wurde eine Nutzung aller analysierten Repeats in beiden ICR1-Hälften gefunden. In der maternalen bzw. paternalen upd(11p15) entspricht die Expression der 11p15.5-Gene IGF2, H19, CDKN1C und KCNQ1OT1 dem jeweiligen Disomie-Status. Von den nicht auf Chromosom 11 gelegenen geprägten Genen zeigen MEST und PLAGL1 bei Zellen mit upd(11p15)pat sowie PEG3 und GRB10 bei der upd(11p15)mat eine stärkere Expression. Ein CTCF-knockdown in Zellen mit upd(11p15)mat führt zur IGF2-Expressionssteigerung. Dies tritt in noch stärkerem Maße beim knockdown von Kaiso auf, wobei hier zusätzlich eine gesteigerte Expression von H19 vorliegt. Des Weiteren findet man beim CTCF-knockdown einen MEST-Expressionsanstieg und beim Kaiso-knockdown gesteigerte Expressionen der Gene PEG3, GRB10 und PLAGL1. Damit lassen sich sowohl eigenständige cis-regulatorische Effekte der ICR1-Bindung beider Proteine auf geprägte Gene des IC1 als auch chromosomenübergreifende Effekte erkennen. Vor allem die starken H19-Expressionsanstiege beim Kaiso-knockdown treten korrelierend mit Veränderungen von geprägten Genen anderer Chromosomen auf. Damit unterstützen die Daten die Theorie, dass die Expressionsregulation geprägter Gene koordiniert in einer Art Netzwerk stattfinden könnte und dabei bestimmte Faktoren wie H19 und PLAGL1 eine übergeordnete Regulatorfunktion besitzen, wie es in Vergangenheit in der Maus beschrieben wurde. Die Expressionsanalysen von PLAGL1 und MEST deuten darüber hinaus durch ihre tendenziell übereinstimmenden Werte bei der paternalen upd mit hypermethylierter ICR1 und den knockdowns auf die Existenz von Chromatin-Interaktionen zwischen der ICR1 und Abschnitten auf den Chromosomen 6 und 7 hin, ggf. mit einem entsprechenden lokalen Effekt der Proteine in diesen Loci. Proteinbindungen an die maternale ICR1 scheinen damit sowohl cis-regulatorisch die Transkription der geprägten Gene IGF2 und H19 zu beeinflussen als auch durch die H19-Expression ein funktionelles Netzwerk geprägter Gene als trans-Faktor zu regulieren und für Interaktionen zwischen verschiedenen Chromosomen mit transkriptionsregulierender Wirkung verantwortlich zu sein.

Genomisches Imprinting Beckwith-Wiedemann-Syndrom assoziierter Gene

In der vorliegenden Arbeit wurde das Imprinting von Genen der Chromosomenregion 11p15.5 des Menschen und des orthologen murinen Abschnitts 7F5 untersucht. Bei der Analyse der humanen Gene H19, IGF2 und KCNQ1OT1 stand deren Regulation durch differentiell methylierte Regionen (DMR) und die Identifizierung von Methylierungsfehlern bei Patienten mit Verdacht auf Beckwith-Wiedemann Syndrom (BWS) im Vordergrund. Hierzu wurden unmethylierte Cytosinnukleotide durch Bisulfitbehandlung in Uracilnukleotide umgewandelt und PCR-amplifizierte DNA-Fragmente sequenziert. Die elterliche Herkunft der Allele wurde mit Hilfe von Einzelnukleotidpolymorphismen (SNP) bestimmt. Während in der H19-Promotorregion in Lymphozyten eine nur tendenziell allelspezifische Methylierung festgestellt werden konnte, wurde im B1-Repeat der H19/IGF2-Region in allen Kontroll- und 20 Patienten-DNAs eine spezifische Methylierung des väterlichen Allels nachgewiesen. Vier BWS-DNAs zeigten hingegen eine nahezu vollständige Hypomethylierung. In der zwe

Síndrome de Silver-Russell: relato de caso

OBJETIVO: descrever o fenótipo da síndrome de Silver-Russell (SSR) e apresentar um caso diagnosticado com esta afecção genética, abordando aspectos genéticos, psicológicos e fonoaudiológicos. MÉTODOS: trata-se de relato de caso de uma criança do gênero feminino, sete anos e onze meses, portadora da síndrome de Silver-Russel. Foram realizadas avaliação genética médica e molecular, avaliação psicológica, avaliação fonoaudiológica e aplicação de testes complementares. RESULTADOS: a análise molecular da região 7p11 excluiu a dissomia uniparental para este caso. No exame físico foram constatados os principais sinais clínicos da SSR que incluiu retardo no crescimento de origem pré-natal, fácies típica, assimetrias ósseas e clinodactilia do 5º dedo. A avaliação cognitiva e fonoaudiológica mostraram deficiência mental, distúrbio de linguagem oral e comprometimento das funções orais. CONCLUSÃO: o estudo deste caso possibilitou a divulgação do fenótipo da SSR com suas manifestações físicas, cognitivas e fonoaudiológicas. Embora o teste molecular não tenha confirmado um dos possíveis mecanismos etiológicos da síndrome, a avaliação genética médica constatou a presença dos principais sinais clínicos que foram correlacionados à literatura. A avaliação psicológica e fonoaudiológica apontaram para comprometimento cognitivo e de comunicação, funções orais , sugerindo que importantes alterações fonoaudiológicas podem fazer parte do fenótipo desta síndrome, ainda pouco difundida para fonoaudiólogos.

Post-receptor IGF1 insensitivity restricted to the MAPK pathway in a Silver-Russell syndrome patient with hypomethylation at the imprinting control region on chromosome 11

Background: Hypomethylation of the paternal imprinting center region 1 (ICR1) is the most frequent molecular cause of Silver-Russell syndrome (SRS). Clinical evidence suggests that patients with this epimutation have mild IGF1 insensitivity. Objective: To assess in vitro IGF1 action in fibroblast culture from a patient with SRS and IGF1 insensitivity. Methods: Fibroblast cultures from one patient with SRS due to ICR1 demethylation and controls were established. The SRS patient has severe growth failure, elevated IGF1 level, and poor growth rate during human recombinant GH treatment. IGF1 action was assessed by cell proliferation, AKT, and p42/44-MAPK phosphorylation. Gene expression was determined by real-time PCR. Results: Despite normal IGF1R sequence and expression, fibroblast proliferation induced by IGF1 was 50% lower in SRS fibroblasts in comparison with controls. IGF1 and insulin promoted a p42/44-MAPK activation in SRS fibroblasts 40 and 36%, respectively, lower than that in control fibroblasts. On the other hand, p42/44-MAPK activation induced by EGF stimulation was only slightly reduced (75% in SRS fibroblasts in comparison with control), suggesting a general impairment in MAPK pathway with a greater impairment of the stimulation induced by insulin and IGF1 than by EGF. A PCR array analysis disclosed a defect in MAPK pathway characterized by an increase in DUSP4 and MEF2C gene expressions in patient fibroblasts. Conclusion: A post-receptor IGF1 insensitivity was characterized in one patient with SRS and ICR1 hypomethylation. Although based on one unique severely affected patient, these results raise an intriguing mechanism to explain the postnatal growth impairment observed in SRS patients that needs confirmation in larger cohorts.

Processamento auditivo, leitura e escrita na síndrome de Silver-Russell: relato de caso

O objetivo deste trabalho foi descrever os aspectos fonoaudiológicos de processamento auditivo, leitura e escrita de um paciente do gênero masculino com diagnóstico de síndrome de Silver-Russell. Aos dois meses de idade o paciente apresentava déficit pôndero-estatural; frontal amplo; orelhas pequenas, proeminentes e com baixa implantação; palato ogival; discreta micrognatia; esclera azulada; manchas café-com-leite; sobreposição do primeiro e segundo artelhos à direita; refluxo gastroesofágico; voz e choro agudos; atraso leve no desenvolvimento neuropsicomotor; e dificuldade de ganhar peso, recebendo o diagnóstico da síndrome. Na avaliação psicológica, realizada aos 8 anos de idade, o paciente apresentou nível intelectual normal, com dificuldades cognitivas envolvendo atenção sustentada, concentração, memória verbal imediata e processos emocionais e comportamentais. Para avaliação da leitura e escrita e de seus processos subjacentes, realizada aos 9 anos de idade foram utilizados os testes de Compreensão Leitora de Textos Expositivos, Perfil das Habilidades Fonológicas, Teste de Discriminação Auditiva, escrita espontânea, Teste de Desempenho Escolar (TDE), teste de Nomeação Automática Rápida e prova de memória de trabalho fonológica. Apresentou dificuldades em todos os testes, estando as pontuações abaixo do esperado para sua idade. Na avaliação do processamento auditivo foram realizados testes monóticos, dióticos e dicóticos. Foram encontradas alterações nas habilidades de atenção auditiva sustentada e seletiva, memória sequencial para sons verbais e não-verbais, e resolução temporal. Conclui-se que o paciente apresenta alterações na aprendizagem da leitura e escrita que podem ser secundários a síndrome de Silver-Russell, porém tais dificuldades também podem ser decorrentes das alterações em habilidades do processamento auditivo.

Multiple genetic loci within 11p15 defined by Beckwith-Wiedemann syndrome rearrangement breakpoints and subchromosomal transferable fragments.

Beckwith-Wiedemann syndrome (BWS) involves fetal overgrowth and predisposition to a wide variety of embryonal tumors of childhood. We have previously found that BWS is genetically linked to 11p15 and that this same band shows loss of heterozygosity in the types of tumors to which children with BWS are susceptible. However, 11p15 contains > 20 megabases, and therefore, the BWS and tumor suppressor genes could be distinct. To determine the precise physical relationship between these loci, we isolated yeast artificial chromosomes, and cosmid libraries from them, within the region of loss of heterozygosity in embryonal tumors. Five germ-line balanced chromosomal rearrangement breakpoint sites from BWS patients, as well as a balanced chromosomal translocation breakpoint from a rhabdoid tumor, were isolated within a 295- to 320-kb cluster defined by a complete cosmid contig crossing these breakpoints. This breakpoint cluster terminated approximately 100 kb centromeric to the imprinted gene IGF2 and 100 kb telomeric to p57KIP2, an inhibitor of cyclin-dependent kinases, and was located within subchromosomal transferable fragments that suppressed the growth of embryonal tumor cells in genetic complementation experiments. We have identified 11 transcribed sequences in this BWS/tumor suppressor coincident region, one of which corresponded to p57KIP2. However, three additional BWS breakpoints were > 4 megabases centromeric to the other five breakpoints and were excluded from the tumor suppressor region defined by subchromosomal transferable fragments. Thus, multiple genetic loci define BWS and tumor suppression on 11p15.

Ansatz zur Generierung einer konditionalen, reversiblen Wt1 k.o.-Maus

Ansatz zur Generierung einer konditionalen, reversiblen Wt1 k.o.-Maus Der Wilms-Tumor (WT, Nephroblastom) ist ein embryonaler Nierentumor, der durch die maligne Transformation von undifferenziertem Nierengewebe, sog. nephrogenen Resten, entsteht. WT treten mit einer Inzidenz von 1 in 10.000 Lebendgeburten auf. Das Hauptmanifestationsalter, der normalerweise einseitig und sporadisch auftretenden Tumore, liegt zwischen dem 3. und 4. Lebensjahr. Etwa 10 % der Patienten entwickeln jedoch bilaterale Tumore. In diesen Fällen ist eine Assoziation mit komplexen genetischen Krankheitsbildern (u. a. WAGR-, Denys-Drash-, Frasier- und Beckwith-Wiedemann-Syndrom) festzustellen. In 15 % der sporadischen WT sind Mutationen im WT1 (Wilms-Tumor 1)-Gen beschrieben. WT1 besteht aus zehn Exons und weist typische Merkmale von Transkriptionsfaktoren (z. B. vier Zinkfinger) auf. Zwei alternative Spleißereignisse betreffen Exon 5 (+/−Exon 5) und Exon 9 (Transkripte mit bzw. ohne die codierenden Sequenzen für die AS Lysin-Threonin-Serin; +/−KTS). Die Lage der drei alternativ vorhandenen AS zwischen den Zinkfingern 3 und 4 bestimmt die verschiedenen Funktionen der WT1-Proteine (4 Isoformen) als Transkriptionsfaktor (−KTS) bzw. als RNA-bindendes Protein (+KTS). Das zunächst im Zusammenhang mit WT als Tumorsuppressorgen identifizierte WT1 ist ein Entwicklungsgen mit einem sehr komplexen Expressionsmuster in der Embryonalentwicklung. Dabei ist v. a. die Bedeutung in der Urogenitalentwicklung entscheidend. Konstitutive, homozygote Wt1−/− k.o.-Mäuse sind embryonal (~ E12,5 dpc) letal und bilden u. a. keine Gonaden und keine Nieren. Aus diesem Grund existiert bisher kein Wilms-Tumormodell. Die Herstellung eines konditionalen murinen Tiermodells auf Basis des Tet on/off-Systems zur Untersuchung der Nierenentwicklung bzw. zur Analyse der Wilms-Tumorpathogenese war Ziel dieser Arbeit. Hierfür wurden drei Mauslinien generiert: Zwei transgene sog. Responder-Linien, die eine chimäre spleißbare Wt1-cDNA der Variante musWt1+Exon 5;+/−KTS unter der Kontrolle eines Tet-responsiven Promotors im Genom tragen. Dieses tTA/Dox-abhängig regulierbare Wt1-Transgen (tgWt1) sollte (exogen regulierbar) die Expression des endogenen Wt1-Lokus ausreichend nachahmen, um die kritischen Phasen der Embryogenese zu überwinden und lebensfähige Tiere zu erhalten. Parallel dazu wurde die Wt1-Effektor-Mauslinie (WE2) generiert. Diese trägt einen tetrazyklinabhängigen Transaktivator (tTA) zur Steuerung Tet-regulierbarer Transgene unter der Kontrolle des endogenen Wt1-Promotors. Die durch homologe Rekombination in ES-Zellen erreichte Integration des tTA direkt am Translationsstartpunkt des Wt1-Lokus hat in den Tieren einen heterozygoten Wt1 knock out/tTA knock in zur Folge. Die bisher vorgenommenen Verpaarungen doppelt transgener Wt1-tTA+/−/Resp-Mäuse ergaben keinen Rescue des letalen Wt1 k.o. und es konnten bislang keine Wilms-Tumore induziert werden. Alle im Verlauf der Arbeit generierten Mauslinien wurden umfassend charakterisiert. So konnte für die Tiere der Responder-Linien Wt1-Resp1 (mit zusätzlichen Isolator-Sequenzen zum Schutz des Transgens vor Positionseffekten) und Wt1-Resp2 (ohne Isolatoren) konnte die Tet-induzierbare Expression und die Spleißbarkeit des tgWt1 in MEF-Assays und mittels Effektor-Mäusen auf RNA-Ebene nachgewiesen werden. Die genomische Charakterisierung der WE2-Linie ergab eine ungeklärte etwa 120 kb große Inversion am Wt1-Lokus, die alle 5'-regulatorischen Sequenzen mitsamt des tTA vom Rest von Wt1 trennt. Tiere dieser Linie weisen aber dennoch einen funktionalen Wt1 k.o. auf: Unter den Nachkommen aus Intercross-Verpaarungen von Wt1-tTA+/−-Mäusen lassen sich auf Grund der Letalität keine Wt1−/−-Genotypen nachweisen. Die Charakterisierung der Effektor-Linie auf RNA-Ebene und mittels Reporter-Mäusen liefert ein Wt1-analoges tTA-Expressionsmuster: So findet man eine deutliche tTA-Expression u. a. in Niere (Glomeruli), Uterus, Ovar und Testis. Die hier vorgestellten Experimente ergeben darüber hinaus eindeutige Hinweise einer Beteiligung von Wt1 in der Entstehung der glatten Muskulatur bzw. in der Vaskulogenese.

Investigação de mecanismos genéticos e epigenéticos em distúrbios do crescimento humano

Parcela considerável de pacientes com distúrbios de crescimento não têm a causa de seus quadros clínicos estabelecida, incluindo aproximadamente 50% dos pacientes com diagnóstico clínico de síndrome de Silver−Russell (SRS) e 10-20% dos pacientes com síndrome de Beckwith-Wiedemann (BWS). O objetivo deste estudo foi investigar as causas genéticas e epigenéticas de distúrbios de crescimento, de etiologia desconhecida, numa contribuição para o entendimento de mecanismos que regulam o crescimento. O estudo compreendeu: (1) a investigação de microdesequilíbrios cromossômicos, por aCGH; (2) a análise do perfil de expressão alelo-específica de genes sujeitos a imprinting (IG), por pirossequenciamento (PSQ) ou sequenciamento de Sanger; (3) a investigação do padrão de metilação global em pacientes com restrição de crescimento, utilizando microarray de metilação. A casuística constituiu-se de 41 pacientes não aparentados, com distúrbios de crescimento, de etiologia desconhecida: (1) 25, com hipótese diagnóstica de SRS; (2) seis, com restrição de crescimento intrauterino e peso ao nascimento abaixo do 10º percentil, associados a outros sinais clínicos; (3) sete, com hipótese diagnóstica de BWS; e (4) três, com macrossomia pré-natal ou pós-natal, associada a outros sinais. A investigação de microdesequilíbrios cromossômicos foi realizada em 40 pacientes. Foram detectadas 58 variantes raras em 30/40 pacientes (75%): 40 foram consideradas provavelmente benignas (18 pacientes, 45%), 12, com efeito patogênico desconhecido (11 pacientes, 27,5%), duas, provavelmente patogênicas (um paciente, 2,5%) e quatro, patogênicas (três pacientes, 7,5%). Essas frequências são comparáveis àquelas descritas em estudos que investigaram CNV em grupos de pacientes com distúrbios de crescimento e outras alterações congênitas, incluindo SRS, e mostram a importância da investigação de microdesequilíbrios cromossômicos nesses pacientes. A diversidade dos microdesequilíbrios cromossômicos identificados é reflexo da heterogeneidade clínica das casuísticas. Neste estudo, muitos dos pacientes com hipótese diagnóstica de SRS e BWS apresentavam sinais clínicos atípicos, explicando a ausência neles das alterações (epi)genéticas que causam essas síndromes. A identificação de CNV características de outras síndromes reflete a sobreposição de sinais clínicos com BWS e SRS. A análise do perfil de expressão alelo-específica de IG foi realizada em um subgrupo de 18 pacientes com restrição de crescimento. Trinta IG com função em proliferação celular, crescimento fetal ou neurodesenvolvimento foram inicialmente selecionados. Após seleção de SNP transcritos com alta frequência na população, genotipagem de pacientes, genitores e indivíduos controle, determinação da expressão dos IG em sangue periférico e seu padrão de expressão (mono ou bialélico), 13 IG, expressos no sangue, tiveram a expressão alelo-específica avaliada, sete deles por PSQ e seis por sequenciamento de Sanger. Alterações no perfil de expressão de dois genes, de expressão normalmente paterna, foram detectadas em 4/18 pacientes (22%). Este estudo é o primeiro a utilizar pirossequenciamento e sequenciamento de Sanger na avaliação do perfil de expressão alelo-específica de IG, em pacientes com restrição de crescimento. Apesar de terem limitações, ambas as técnicas mostraram-se robustas e revelaram alterações de expressão alélica interessantes; entretanto, a relação dessas alterações com o quadro clínico dos pacientes permanece por esclarecer. A investigação da metilação global do DNA foi realizada em subgrupo de 21 pacientes com restrição de crescimento e em 24 indivíduos controle. Dois tipos de análise foram realizados: (1) análise diferencial de grupo e (2) análise diferencial individual. Na primeira análise, em que foi comparado o padrão de metilação do grupo de pacientes com quadro clínico sugestivo de SRS (n=16) com o do grupo controle (n=24), não houve indicação de hipo ou hipermetilação global no grupo SRS. Na segunda análise, foi comparado o padrão de metilação de cada um dos 21 pacientes com restrição de crescimento e dos 24 indivíduos controle, com o padrão de metilação do grupo controle. O número médio de CpG hipermetilados e de segmentos diferencialmente metilados (SDM) foi significativamente maior nos pacientes. Foram identificados 82 SDM hipermetilados, estando 57 associados a gene(s) (69,5%), em 16 pacientes, e 51 SDM hipometilados, 41 deles associados a gene(s) (80,4%), em 10 pacientes. A análise de ontologia genética dos 61 genes associados aos SDM hipo ou hipermetilados nos pacientes destacou genes que atuam no desenvolvimento e na morfogênese do sistema esquelético e de órgãos fetais, e na regulação da transcrição gênica e de processos metabólicos. Alterações de metilação em genes que atuam em processos de proliferação e diferenciação celulares e crescimento foram identificadas em 9/20 dos pacientes (45%), sugerindo implicação clínica. Não foi detectada alteração epigenética comum aos pacientes com diagnóstico clínico de SRS, explicável provavelmente pela heterogeneidade clínica. A investigação de metilação global, utilizando microarray, produziu novos dados que podem contribuir para a compreensão de mecanismos moleculares que influenciam o crescimento pré- e pós-natal. Na translocação aparentemente equilibrada - t(5;6)(q35.2;p22.3)dn, detectada em paciente com suspeita clínica de SRS, a interrupção de um gene, pela quebra no cromossomo 6, pode ser a causa do quadro clínico; alternativamente, a translocação pode ter impactado a regulação de genes de desenvolvimento localizados próximos aos pontos de quebra. A análise de expressão em sangue periférico mostrou que os níveis de cDNA do gene, interrompido pelo ponto de quebra da translocação, estavam reduzidos à metade. Além de sinais típicos da SRS, a paciente apresentava algumas características clínicas sugestivas de displasia cleidocraniana. Assim, a translocação t(5;6) pode ter alterado a interação de genes de desenvolvimento e seus elementos reguladores, levando à desregulação de sua expressão espaço-temporal, e resultando num fenótipo atípico, com características sobrepostas de mais de uma síndrome genética

Der Einfluss assistierter Reproduktionstechniken auf die epigenetische Reprogrammierung in der fruehen Embryogenese und Gametogenese im Mausmodell

Seit der Geburt von Louise J. Brown (1978) als erstem künstlich erzeugtem Kind hat sich die Nachfrage nach assistierten Reproduktionstechniken (ART) stark erhöht. Der Anteil der nach In-vitro-Fertilisation (IVF) oder Intrazytoplasmatischer Spermieninjektion (ICSI) geborenen Kinder macht mittlerweile abhängig vom betrachteten Industrieland zwischen 1-4% an der Gesamtgeburtenzahl aus. In zahlreichen Studien korreliert eine erhöhte Prävalenz für seltene Imprinting-Erkrankungen, wie z.B. Beckwith-Wiedemann oder Angelman-Syndrom, mit der Geburt nach assistierten Reproduktionstechniken. Es ist bekannt, dass die medizinischen Interventionen zur Behandlung von Sub- und Infertilität in sehr sensitive Phasen der epigenetischen Reprogrammierung des Embryos und der Keimzellen eingreifen. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob die ovarielle Stimulation einen Einfluss auf die epigenetische Integrität von geprägten Genen in murinen Präimplantationsembryonen hat. Die in diesem Zusammenhang entwickelte digitale Bisulfitpyrosequenzierung gewährleistet die Analyse der DNA-Methylierung auf Einzelallelebene durch eine adäquate Verdünnung der Probe im Vorfeld der PCR. Die ovarielle Induktion führte zu einem erhöhten Rate an Epimutationen des paternalen H19-Allels, sowie des maternalen Snrpn-Allels. Zudem konnte festgestellt werden, dass die Expression von drei potentiellen Reprogrammierungsgenen (Apex1, Polb, Mbd3) in Embryonen aus hormonell stimulierten Muttertieren dereguliert ist. Whole-Mount Immunfluoreszenzfärbungen für APEX1 korrelierten dessen differentielle Genexpression mit dem Proteinlevel. Anzeichen früher apoptotischer Vorgänge äußerten sich in Embryonen aus hormonell induzierten Muttertieren in der hohen Rate an Embryonen, die keines der drei Transkripte exprimierten oder weniger APEX1-positive Blastomeren aufwiesen.In einer weiteren Fragestellung wurde untersucht, ob die Kryokonservierung muriner Spermatozoen den epigenetischen Status geprägter Gene in den Keimzellen beeinflusst. Die Analyse von F1-Zweizellembryonen, die durch IVF mit den jeweiligen Spermatozoen eines Männchens generiert wurden, diente der Aufklärung möglicher paternaler Transmissionen. Insgesamt konnten keine signifikanten Auswirkungen der Kryokonservierung auf den epigenetischen Status in Spermatozoen und F1-Embryonen ermittelt werden.

Progression to Adrenocortical Tumorigenesis in Mice and Humans through Insulin-Like Growth Factor 2 and beta-Catenin

Dysregulation of the WNT and insulin-like growth factor 2 (IGF2) signaling pathways has been implicated in sporadic and syndromic forms of adrenocortical carcinoma (ACC). Abnormal beta-catenin staining and CTNNB1 mutations are reported to be common in both adrenocortical adenoma and ACC, whereas elevated IGF2 expression is associated primarily with ACC. To better understand the contribution of these pathways in the tumorigenesis of ACC, we examined clinicopathological and molecular data and used mouse models. Evaluation of adrenal tumors from 118 adult patients demonstrated an increase in CTNNB1 mutations and abnormal beta-catenin accumulation in both adrenocortical adenoma and ACC. In ACC, these features were adversely associated with survival. Mice with stabilized beta-catenin exhibited a temporal progression of increased adrenocortical hyperplasia, with subsequent microscopic and macroscopic adenoma formation. Elevated Igf2 expression alone did not cause hyperplasia. With the combination of stabilized beta-catenin and elevated Igf2 expression, adrenal glands were larger, displayed earlier onset of hyperplasia, and developed more frequent macroscopic adenomas (as well as one carcinoma). Our results are consistent with a model in which dysregulation of one pathway may result in adrenal hyperplasia, but accumulation of a second or multiple alterations is necessary for tumorigenesis. (Ant J Pathol 2012, 181:1017-1033; http://dx.doi.org/10.1016/j.ajpath.2012.05.026)

Imprinting of the gene encoding a human cyclin-dependent kinase inhibitor, p57KIP2, on chromosome 11p15.

Parental origin-specific alterations of chromosome 11p15 in human cancer suggest the involvement of one or more maternally expressed imprinted genes involved in embryonal tumor suppression and the cancer-predisposing Beckwith-Wiedemann syndrome (BWS). The gene encoding cyclin-dependent kinase inhibitor p57KIP2, whose overexpression causes G1 phase arrest, was recently cloned and mapped to this band. We find that the p57KIP2 gene is imprinted, with preferential expression of the maternal allele. However, the imprint is not absolute, as the paternal allele is also expressed at low levels in most tissues, and at levels comparable to the maternal allele in fetal brain and some embryonal tumors. The biochemical function, chromosomal location, and imprinting of the p57KIP2 gene match the properties predicted for a tumor suppressor gene at 11p15.5. However, as the p57KIP2 gene is 500 kb centromeric to the gene encoding insulin-like growth factor 2, it is likely to be part of a large domain containing other imprinted genes. Thus, loss of heterozygosity or loss of imprinting might simultaneously affect several genes at this locus that together contribute to tumor and/or growth- suppressing functions that are disrupted in BWS and embryonal tumors.

Ability of silver-impregnated contact lenses to control microbial growth and colonisation

Purpose: To examine the ability of silver nano-particles to prevent the growth of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus in solution or when adsorbed into contact lenses. To examine the ability of silver nano-particles to prevent the growth of Acanthamoeba castellanii. ----- ----- Methods: Etafilcon A lenses were soaked in various concentrations of silver nano-particles. Bacterial cells were then exposed to these lenses, and numbers of viable cells on lens surface or in solution compared to etafilcon A lenses not soaked in silver. Acanthamoeba trophozoites were exposed to silver nano-particles and their ability to form tracks was examined. ----- ----- Results: Silver nano-particle containing lenses reduced bacterial viability and adhesion. There was a dose-dependent response curve, with 10 ppm or 20 ppm silver showing > 5 log reduction in bacterial viability in solution or on the lens surface. For Acanthamoeba, 20 ppm silver reduced the ability to form tracks by approximately 1 log unit. ----- ----- Conclusions: Silver nanoparticles are effective antimicrobial agents, and can reduce the ability of viable bacterial cells to colonise contact lenses once incorporated into the lens.----- ----- Resumen: Objetivos: Examinar la capacidad de las nanopartículas de plata para prevenir el crecimiento de Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus en soluciones para lentes de contacto o cuando éstas las adsorben. Examinar la capacidad de las nanopartículas de plata para prevenir el crecimiento de Acanthamoeba castellanii.----- ----- Métodos: Se sumergieron lentes etafilcon A en diversas concentraciones de nanopartículas de plata. Las células bacterianas fueron posteriormente expuestas a dichas lentes, y se compararon cantidades de células viables en la superficie de la lente o en la solución con las presentes en lentes etafilcon A que no habían sido sumergidas en plata. Trofozoítos de Acanthamoeba fueron expuestos a nanopartículas de plata y se examinó su capacidad para formar quistes.----- ----- Resultados: Las lentes que contienen nanopartículas de plata redujeron la viabilidad bacteriana y la adhesión. Hubo una curva de respuesta dependiente de la dosis, en la que 10 ppm o 20 ppm de plata mostró una reducción logarítmica > 5 en la viabilidad bacteriana tanto en la solución como en la superficie de la lente. Para Acanthamoeba, 20 ppm de plata redujeron la capacidad de formar quistes en aproximadamente 1 unidad logarítmica.----- ----- Conclusiones: Las nanopartículas de plata son agentes antimicrobianos eficaces y pueden reducir la capacidad de células bacterianas viables para colonizar las lentes de contacto una vez que se han incorporado en la lente.