Etablierung eines neuen Rekombinations-Mesystems und Nachweis der Storung homologer Rekombination in Atm- und Rad51C-defizienten Saugerzell-Mutanten

Published: Dec. 26, 2002, 11 a.m.

b'In der vorliegenden Arbeit wurde ein neuer Vektor (pGrec) zur Messung der homologen Rekombination (HR) in mitotischen S\\xe4ugerzellen kloniert und etabliert. pGrec enth\\xe4lt eine HR-Kassette mit zwei Allelen des GFP (green fluorescent protein)-Gens, die durch differentielle Mutagenese inaktiviert wurden. Diese Allele k\\xf6nnen nur durch HR zu einem Wildtyp-Allel rekonstituiert werden, dessen zellul\\xe4re Expression mittels Fluoreszenz-Mikroskopie und Durchflusszytometrie nachweisbar ist. Die Detektion mittels Durchflusszytometer erlaubt es, seltene GFP+-Zellen zu isolieren und als rekombinante Subklone zur weiteren molekularbiologischen, biochemischen und zellul\\xe4ren Analyse zu etablieren. \\nDas pGrec-HR-Me\\xdfsystem wurde an zwei isogenen Zellp\\xe4rchen angewendet. Nach chromosomaler Integration in die Nager-Zelllinien V79B und deren mutierte Variante CL-V4B (Rad51C(-/-) (Godthelp et al., 2002)) konnte die vermutete St\\xf6rung der HR in den Rad51C-defizienten CL-V4B-Zellen (Masson et al., 2001; Takata et al., 2001; French et al., 2002; Godthelp et al., 2002) eindeutig nachgewiesen werden: Im Vergleich zur Wildtyp-Zelllinie V79B ist die intrachromosomale Rekombinationsfrequenz der HR-Kassette in der Rad51C-Mutante statistisch signifikant erniedrigt (6-fach). Ebenso scheint die Rate der homologen Rekombination in Fluktuations-Analysen reduziert zu sein (2,7-fach). Somit konnte erstmalig direkt eine Beteiligung von Rad51C an HR gezeigt werden, deren St\\xf6rung mit der Mutagen\\xfcberempfindlichkeit (MMS) und chromosomalen Instabilit\\xe4t von CL-V4B-Zellen korreliert. \\nKultivierte Zellen von A-T-Patienten sind charakterisiert durch chromosomale Hyper-Rekombination (Meyn, 1993; Luo et al., 1996). Das pGrec-System wurde in AT-Zellen auf seine Anwendbarkeit zur Messung extrachromosomaler Rekombination getestet, um ungleiche Einfl\\xfcsse der Chromatinstruktur an einem spezifischen Integrationsort zu umgehen. Das Zellp\\xe4rchen AT-pEBS (Atm(-/-), transfiziert mit leerem Kontroll-Vektor) und AT-YZ (Atm(-/-), ATM ektopisch komplementiert (Ziv et al., 1997)) wurde mit der f\\xfcr humane Zellen episomalen Version des pGrec-Vektors transfiziert. Die Rekombinationsrate in zwei untersuchten Subklonen der AT-pEBS-Zelllinie war im Vergleich zu zwei AT-YZ-Subklonen statistisch signifikant erh\\xf6ht (34 - 43-fach). Somit w\\xe4re erstmals eine Hyperrekombination von AT-Zellen auch in episomalen Loci gezeigt. Die Bestimmung der Rekombinationsfrequenz ergab jedoch, dass diese in der Gesamtpopulation ATM-komplementierter AT-Zellen erh\\xf6ht zu sein scheint (6-fach). M\\xf6gliche Gr\\xfcnde f\\xfcr die unterschiedlichen Ergebnisse, die mit verschiedenen experimentellen Ans\\xe4tzen in den AT-Zelllinien erhalten wurden, werden diskutiert.\\nDas pGrec-System ist als leicht modifizierbarer Vektor konzipiert und somit prinzipiell in allen S\\xe4ugerzellen anwendbar. Insgesamt stellt pGrec also ein sehr sensitives und n\\xfctzliches Werkzeug zur Charakterisierung von HR auf molekular-biologischer, biochemischer und zellul\\xe4rer Ebene dar.'