Komparative Analyse von Histonmodifikationsmarkern in humanen und murinen Monozyten Subpopulationen

Leitung:		Prof. Dr. Norbert Hübner
Institut:		Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin Berlin-Buch, Abt. Experimentelle Genetik von Herz- Kreislauferkrankungen
Homepage:		www.mdc-berlin.de

Atherosklerose wird durch chronische Entzündungen hervorgerufen. Die Akkumulation von Leukozyten sowie deren kontinuierliche Rekrutierung sind mit der Entwicklung von Plaques assoziert, die zu Thrombose, Myokardinfarkt oder Schlaganfall führen können. Makrophagen stellen den Hauptanteil der Plaque-bildenden Leukozyten dar, sie differenzieren vermutlich aus zirkulierenden Monozyten. Allerdings stellen zirkulierende Monozyten eine heterogene Zellpopulation dar. Ein besseres Verständnis der Regulation der Genexpression der verschiedenen Monozyten-Subtypen wird zu einem besseren Verständnis der einzelnen Anteile von Monozyten an der Atherogenesis führen. Dies wird Einsichten in die Pathogenese der Atherosklerose ermöglichen.

Es ist mittlerweile bekannt, dass epigenetische Faktoren eine grosse Rolle bei der Struktur des Genoms sowie beim Erhalt der Stabilität und der Kontrolle der Genregulation spielen. Als Mediator zwischen genetischen Faktoren und der Umwelt hat das Epigenom einen grossen Einfluss auf die Genomaktivität. Epigenetische Veränderungen sind zellspezifisch in einem multizellulären Organismus. Sie stellen eine Schlüsselkomponente dar, mittels derer ein komplexer Organismus sein Repertoire der Genexpression verändern und auch bestimmte Zelltypen entwickeln kann, wobei alle Zelltypen die gleiche, gesamte genetische Information enthalten. Zu den epigenetischen Mediatoren gehören u.a. DNA Methylierung sowie posttranslationale Modifikation von Histonen.

Ziel des Projektes war die systematische Charakterisierung von klassischen (CD14++CD16-) und nicht-klassischen (CD14+CD16+) Monozytensubpopulationen hinsichtlich der Genexpression und aktivierender (H3K4me3) bzw. supprimierender (H3K27me3) Histonmodifikationen. Durch genomweite Sequenzierung der mRNA konnten wir Aussagen über alternative Transkripte in den jeweiligen Monozyten-Populationen, über differentielle Genexpressionsprofile sowie differentielle Isoform-Expression der Monozyten-Subpopulationen, z.B. infolge alternativen Spleißens, treffen. Unsere Analysen führten wir vergleichsweise im Nagermodell und im Menschen durch.