Promoter analysis and expression studies of the murine and human fork head homologous genes Foxq1 and FOXQ1

Abstract

Transkriptionsfaktoren der fork head Genfamilie spielen eine wichtige Rolle während der Embryogenese. Die Wichtigkeit dieser Genfamilie zeigt sich auch darin, dass Mutationen verschiedener menschlicher fork head Gene zu erblichen Erkrankungen führen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die homologen fork head Gene von Maus und Mensch, Foxq1 und FOXQ1, näher untersucht. Um die Regulation der zellspezifischen Gen-Expression zu untersuchen, wurde ein Sequenzvergleich der 5’-Bereiche beider Gene durchgeführt. Dabei zeigte eine 370 bp umfassende Region eine hohe Homologie, innerhalb dieser Region konnten durch Computeranalysen drei Bindungsstellen für Transkriptionsfaktoren der Sp-Familie ermittelt werden. Durch Transfektionsexperimente und Gel shift Assays wurde nachgewiesen, dass die beiden Transkriptionsfaktoren Sp1 und Sp3 in der Lage sind, an diese Region zu binden und ein Reportergen zu aktivieren. Außerdem konnte gezeigt werden, dass zumindest ein negativ regulierender Faktor an der Regulation der beiden Gene beteiligt sein muss. Northern Blot Analysen zeigten eine starke Expression von FOXQ1 im menschlichen Magen und anderen endodermalen Geweben. Eine Überexpression von FOXQ1 in Karzinomzelllinien wurde durch die Untersuchung von Tumorgewebe aus Lunge und Darm bestätigt. Um die zellspezifische Expression von Foxq1 zu bestimmen, wurden in situ Hybridisierungen an Magenschnitten der adulten Maus durchgeführt. Dabei konnte die Foxq1-Expression in Hauptzellen und Hauptzellvorläufern nachgewiesen werden. Um die Funktion des Foxq1-Gens zu ermitteln, sollte eine Knock-out-Maus generiert werden. Dazu wurde ein Knock-out-Konstrukt erstellt und in Embryonale Stammzellen (ES) transfiziert. In drei ES-Klonen konnte eine homologe Rekombination nachgewiesen werden