Kartierungsstudien und funktionelle Kandidatengenanalyse für Tot- und Schwergeburt in der deutschen Fleckviehpopulation:
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AUS DEM DEPARTMENT FUER VETERINAERWISSENSCHAFTEN
DER TIERAERZTLICHEN FAKULTAET DER UNIVERSITAET MUENCHEN LEHRSTUHL FUER
TIERZUCHT UND ALLGEMEINE LANDWIRTSCHAFTSLEHRE UNIV.-PROF. DR. DR. HABIL.
MARTIN FOERSTER
KARTIERUNGSSTUDIEN UND FUNKTIONEILE KANDIDATENGENANALYSE
FUER TOT- UND SCHWERGEBURT IN DER DEUTSCHEN
FLECKVIEHPOPULATION
INAUGURAL-DISSERTATION
ZUR ERLANGUNG DER VETERINAERBIOLOGISCHEN DOKTORWUERDE DER TIERAERZTLICHEN
FAKULTAET DER LUDWIGS-MAXIMILIANS-UNIVERSITAET MUENCHEN
VORGELEGT VON INA VOGL AUS BAYREUTH
MUENCHEN, APRIL 2010
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1008076201
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG 1
2. LITERATURUEBERSICHT 3
2.1 . MARKER GESTUETZTE SELEKTION 3
2.2. GENETISCHE MARKER 5
2.2.1. MIKROSATELLITEN 6
2.2.2. SINGLE NUKLEOTID POLYMORPHISMUS 7
2.3. QTL-KARTIERUNGEN 8
2.3.1. KARTIERUNG ZWEIER QTL S AUF BTA09 8
2.3.2. ERSTELLUNG EINES VERSUCHSMODELLS 8
2.3.3. AUSWAHL GEEIGNETER KANDIDATENGENE 9
2.4. IGF2R 10
2.4.1. BIOLOGISCHER PROZESS, ZELLULAERE LOKALISATION UND METABOLISCHE
FUNKTION 10 2.4.2. ANORDNUNG DES IGF2R CLUSTERS 10
2.4.3. METHYLIERUNG DER IGF2R PROMOTORREGION 11
2.4.4. ACETYLIERUNG DER HISTONE 12
2.4.5. ZUSAMMENSPIEL VON ACETYLIERUNG UND METHYLIERUNG 12
2.4.6. ABLAUF DES IMPRINTING DES IGF2R IN DER MAUS 13
2.4.7. MODELLE FUER DAS IGF2R IMPRINTING IN DER MAUS 13
2.4.8. KORRELATION DES IGF2R MIT DEM WACHSTUMSFAKTOR IGF2 15
2.4.9. ASSOZIATION MIT VERSCHIEDENEN KRANKHEITEN 17
2.5. OESTROGENREZEPTOR 19
2.5.1. BIOLOGISCHER PROZESS, ZELLULAERE LOKALISATION UND METABOLISCHE
FUNKTION 19 2.5.2. TRANSKRIPTION 20
2.5.3. ASSOZIATION MIT VERSCHIEDENEN KRANKHEITEN 21
2.6. MIKROARRAYANALYSEN 22
2.6.1. LEBER 23
2.6.2. HERZ 23
2.7. EQTL S AUF BTA09 MIT MIKROSATELLITEN 25
2.7.1. LEBER 25
2.7.2. HERZ 26
2.8. SUPEROXIDDISMUTASE 27
2.8.1. BIOLOGISCHE PROZESS, ZELLULAERE LOKALISATION UND METABOLISCHE
FUNKTION 27 2.8.2. ASSOZIATION MIT VERSCHIEDENEN KRANKHEITEN 27
2.9. ZIELSETZUNG 27
3. MATERIAL UND METHODEN 28
3.1. MATERIAL. ......... ....................... .... . ........ . .28
3.1.1. TIERE 28
3.1.2. MOLEKULARGENETISCHES MATERIAL 30
3.1.3. VERBRAUCHSMATERIALIEN 30
3.1.3.1. CHEMIKALIEN 30
3.1.3.2. ENZYME 30
3.1.3.3. MEDIEN UND PUFFER 30
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
3.1.3.3.1. LB- MEDIUM 30
3.1.3.3.2. EINFRIERMEDIUM FUER BAKTERIEN 31
3.1.3.3.3. TE- PUFFER 10-FACH 31
3.1.3.3.4. PBS-PUFFER 31
3.1.3.3.5. EXTRAKTIONSPUFFER 32
3.1.3.3.6. DEPC- WASSER 32
3.1.4. DNA- LEITERN FUER AGAROSEGELELEKTROPHORESE 32
3.1.5. GERAETE 33
3.1.6. VERWENDETE SOFTWARE UND DATENBANKEN 34
3.2. METHODEN 35
3.2.1. MOLEKULARBIOLOGISCHE METHODEN 35
3.2.1.1. ARBEITEN MIT BAKTERIEN 35
3.2.1.1.1. BAC- KLONE 35
3.2.1.1.2. ANIMPFEN EINER UEBERNACHTKULTUR 36
3.2.1.1.3. HERSTELLEN EINER GEFRIERKULTUR 37
3.2.1.2. ISOLIERUNG VON DNA 37
3.2.1.2.1. GENOMISCHE DNA AUS RINDERBLUT UND GEWEBE 37
3.2.1.2.2. GENOMISCHE DNA AUS BULLENSPERMA 38
3.2.1.2.3. PLASMID-DNA AUS BAKTERIEN 38
3.2.1.3. ISOLIERUNG VON RNA 38
3.2.1.3.1. AUS RINDERGEWEBE 39
3.2.1.3.2. AUS ISOPROPANOLPROBEN 39
3.2.1.3.3. TRENNUNG VON MRNA AUS DER GESAMT RNA 40
3.2.1.4. POLYMERASE- CHAIN- REACTION (PCR) 40
3.2.1.4.1. GC-RICH KIT 41
3.2.1.4.2. MIKROSATELLITEN- PCR 41
3.2.1.4.3. SEQUENZIERUNGS-PCR 44
3.2.1.4.4. ONE STEP REAL TIME PCR 44
3.2.1.5. AUFTRENNUNG, ANALYSE UND AUFREINIGUNG VON DNA- FRAGMENTEN 47
3.2.1.5.1. MIKROSATELLITENAUFTRENNUNG UND -ANALYSE 47
3.2.1.5.2. AUFREINIGUNG DER PCR- FRAGMENTE 47
3.2.1.5.3. SEQUENZIERUNGEN 47
3.2.1.6. SINGLE- NUCLEOTIDE- POLYMORPHISM (SNP) GENOTYPING 50
3.2.1.6.1. RESTRIKTIONSVERDAU MIT NARL UND ANSCHLIESSENDER
GENOTYPISIERUNG UEBER EIN AGAROSEGEL 50
3.2.1.6.2. ILLUMINA SNP- CHIP 50
3.2.2. BIOINFORMATISCHE METHODEN 51
3.2.2.1. PRIMERDESIGN 51
3.2.2.1.1. DESIGN DER PRIMER 51
3.2.2.1.2. UEBERPRUEFUNG DER SPEZIFITAET 52
3.2.2.1.3. UEBERPRUEFUNG DER QUALITAET 52
3.2.2.2. QUANTITATIVE REAL TIME PCR 52
3.2.2.2.1. REFERENZGENANALYSE 52
3.2.2.2.1.1. NORMFINDER ALGORITHMUS 52
3.2.2.2.1.2. GENNORM ALGORITHMUS 53
3.2.2.2.2. ANALYSE DER RELATIVEN REAL TIME PCR 53
3.2.2.3. ALIGNMENTS 54
3.2.2.4. ERSTELLEN EINER KOPPLUNGSKARTE 55
3.2.2.5. ASSOZIATIONSSTUDIEN 55
3.2.2.6. KOMBINIERTE KOPPLUNGS- UND KOPPLUNGS-UNGLEICHGEWICHTSANALYSE 57
3.2.2.7. HAPLOTYPISIERUNG 58
4. ERGEBNISSE 59
4.1 . IGF2R- ANALYSEN 59
4.1.1. SEQUENZIERUNG DES CPG- ISLANDS 59
4.1.2. UEBERPRUEFUNG DER INAKTIVIERUNG DES PATEMALEN ALLEIS 60
4.2. KOPPLUNGSKARTE BTA09 63
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS III
4.3. OESTROGENREZEPTOR ANALYSEN 65
4.3.1. KARTIERUNG DES OESTROGENREZEPTORS 65
4.3.2. SEQUENZIERUNG DER EXONS 68
4.3.3. SEQUENZIERUNG DER PROMOTORREGION 70
4.3.4. REAL TIME PCR 70
4.4. SUPEROXIDDISMUTASE ANALYSEN 72
4.4.1. SEQUENZIERUNG DER MRNA 72
4.4.2. GENOTYPISIERUNG 74
4.4.3. REAL TIME PCR 75
4.5. GENOMWEITE ASSOZIATIONSSTUDIEN UND LDL-ANALYSEN 78
5. DISKUSSION 86
5.1. IGF2R ALS MOEGLICHES KAUSALGEN FUER TOTGEBURTEN PATERNAL IN DER
DEUTSCHEN FLECKVIEHPOPULATION 86
5.2. ESRI ALS MOEGLICHES KAUSALGEN FUER TOTGEBURTEN IN DER DEUTSCHEN
FLECKVIEHPOPULATION 87
5.3. SOD2 ALS MOEGLICHES KAUSALGEN FUER TOTGEBURTEN IN DER DEUTSCHEN
FLECKVIEHPOPULATION 89
5.4. KARTIERUNGSSTUDIEN 91
5.5. AUSBLICK 96
6. ZUSAMMENFASSUNG 97
7. SUMMARY 99
8. ABBILDUNGSVERZEICHNIS 101
9. TABELLENVERZEICHNIS 103
10. ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 104
11. LITERATURVERZEICHNIS 107
12. ANHANGSUEBERSICHT 121
13. ANHANG 122
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