Immunpräzipitation von methylierter DNA und Gen-Expressionsanalyse mittels der Sequenziertechnik der 2. Generation

Leitung:		Prof. Dr. Hans Lehrach
Institut:		Max-Planck Institut für molekulare Genetik
Homepage:		www.molgen.mpg.de

Epigenetik in der Biologie bezeichnet die vererbbaren Veränderung der DNA-Funktion ohne eine Veränderung der DNA-Sequenz (der Abfolge der Basenpaare). Epi- stammt aus dem grichischen und bedeutet „über“, daher kann Epigenetik wörtlich mit „über der Genetik“ übersetzt werden. Epigenetische Veränderungen der DNA sind a) Methylierung der DNA und b) Modifikationen der Histone, spezielle Proteine, um die sich die DNA im Zellkern windet. Beides führt zu einer veränderten Funktion der DNA, d.h. andere Gene werden abgelesen (exprimiert). Man spricht von einer Veränderung der Genexpression. Epigenetische Veränderungen der DNA-Methylierung sind in Tumorgewebe üblich. Es kommt zu einer globalen Hypomethylierung, d.h. insgesamt ist die DNA geringer methyliert als im gesundem Gewebe und zu einer Hypermethylierung, einzelner Gene, vor allem von Tumorsupressorgenen. Durch die verstärkte DNA-Methylierung werden Tumorsupressorgene, welche normalerweise die Entstehung von Tumoren verhindern, in Tumoren geringer exprimiert als im gesunden Gewebe. Eine Methylierung der DNA erfolgt bei Säugern hauptsächlich an Cytosinen. In diesem Projekt wird die DNA-Methylierung mittels methylierter DNA-Immunopräzipitation, kurz MeDIP, untersucht. Dabei wird ein Antikörper gegen methylierte Cytosine eingesetzt, der die methylierten DNA-Abschnitte anreichert. Die angereicherten methylierten DNA-Abschnitte werden anschließend mit der neuen Technik der Hochdurchsatz-Sequenzierung nachgewiesen. Die mit Darmkrebs einhergehenden Veränderungen der DNA-Methylierung und der Genexpression sind noch nicht hinreichend bekannt. Weiterhin tragen individuelle genetische Unterschiede entscheidend dazu bei, ob eine Person Krebs bekommt oder gesund bleibt. In diesem Projekt werden die mit Darmkrebs einhergehenden tumorspezifischen Veränderungen der DNA-Methylierung und der Genexpression am Mausmodell untersucht. Darüberhinaus können durch die Verwendung verschiedener ingezüchteter Mausstämme Gene identifiziert werden, die das Risiko an Darmkrebs zu erkranken, beeinflussen. Da bereits von einigen Genen bekannt ist, daß ihre Mutation sowohl bei der Maus als auch beim Menschen Darmkrebs auslöst, erwarten wir von diesen beim Mausmodell gewonnen Ergebnissen Erkenntnisse für die Darmkrebsentstehung beim Menschen.