Gestationsdiabetes und fetale Programmierung: epigenetische Untersuchungen mit verschiedenen Next Generation Sequencing Techniken = Gestational Diabetes Mellitus and fetal programming : Epigenetic investigations with different Next Generation Sequencing Techniques
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Würzburg
2017
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EIDESSTATTLICHE VERSICHERUNG
DANKSAGUNG.........................................................................................................................II
ZUSAMMENFASSUNG............................................................................................................III
SUM M
ARY.............................................................................................................................
V
1
EINLEITUNG....................................................................................................................
5
1.1
EPIGENETIK.............................................................................................................................
.5
1.1.1 EPIGENETISCHE
MODIFIZIERUNGEN..................................................................................
5
1.1.2
DNA-METHYLIERUNG........................................................................................................7
1.1.3 HISTONMODIFI
RATIONEN..................................................................................................
9
1.2 PRINZIP DER GENOMISCHEN
PRAEGUNG...................................................................................
10
1.2.1 EPIGENETISCHE
GENOMREPROGRAMMIERUNG...............................................................12
1.2.2 ENTSTEHUNGSTHEORIEN UND FUNKTION VON GEPRAEGTEN
GENEN...................................15
1.2.3
IMPRINTING-STOERUNGEN................................................................................................
17
1.2.3.1 DER PRADER-WILLI (PWS)/ANGELMAN SYNDROM (AS) GENLOKUS
...........................
20
1.2.3.2 DER SILVER-RUSELL (SRS)/BECKWITH-WIEDEMANN SYNDROM (BWS)
GENLOKUS .21
1.2.3.3 ANDERE
IMPRINTING-KRANKHEITEN........................................................................22
1.3 BARKER HYPOTHESE UND EPIGENETIK
(EXPOSITION-RESPONSE-BEZIEHUNG)........................24
1.4 GESTATIONSDIABETES MELLITUS
(GDM).................................................................................25
1.5 ZIELSETZUNG DER ARBEIT
....................
28
2 M ATERIAL UND M E TH O D EN
.......................................................................................30
2.1
MATERIAL...............................................................................................................................
30
2.1.1 BIOLOGISCHES MATERIAL
..............................................................
30
2.1.2 MATERIALIEN FUER AUFBAU, DURCHFUEHRUNG UND AUSWERTUNG DER VERSUCHE
.............
34
2.1.2.1 KOMMERZIELLE KITS UND
REAGENZIEN...................................................................35
2.1.2.2
CHEMIKALIEN.......................................................................................
35
2.1.2.3
APPARATUREN........................................................................................................
36
2.1.2.4
PROGRAMME..........................................................................................................37
2.1.2.5
PUFFERLOESUNGEN...................................................................................................
38
2.1.3 PRIMER
SEQUENZEN......................................................................................................
38
2.2
METHODEN...........................................................................................................................49
2.2.1 ISOLATION GENOMISCHER DNA
......................................................................................
49
2.2.2
BISULFITKONVERTIERUNG.................................................................................................
50
2.2.3 POLYMERASEKETTENREAKTION
(PCR).............................................................................52
2.2.4
GELELEKTOPHORESE.......................................................................................................58
2.2.5 REVERSE TRANSKRIPTION QUANTITATIVE ECHTZEIT-PCR (RT-QPCR)
...............................
59
2.2.6 METHODEN ZUR
BISULFITSEQUENZIERUNG......................................................................
61
2.2.6.1 ILLUMINA INFINIUM HUMANMETHYLATION 450 K ARRAY
.........................................
62
2.2.6.1.1 INFINIUM I ASSAY
..............................................................................................
63
2.2.6.1.2 INFINIUM II
ASSAY.............................................................................................
64
2.2.6.1.3 ARRAY-AUSWERTUNG UND STATISTIK
...................................................................
67
2.2.62 PYROSEQUENZIERUNG ZUR
GENOTYPISIERUNG/METHYLIERUNGSQUANTIFIZIERUNG ..68
2.2.6.3 DBS MIT DEM ROCHE GS
JUNIOR............................................................................72
2.2.6.3.1 ERSTE UND ZWEITE PCR ZUR AMPLIKON-GENERIERUNG
.....................................
73
2.2.6.3 2 SPRI DNA-BEAD-AUFREINIGUNG
......................................................................
75
2.2.6.3.3 QUALITAETSKONTROLLE, QUANTIFIZIERUNG UND POOLING DER LIBRARY
ZUR
VORBEREITUNG DER
EMPCR...............................................................................75
2.2.6.3.4 EMULSIONS-PCR ZUR KLONALEN AMPLIFIZIERUNG
...............................................
76
2.2.6 3.5 SEQUENZIERUNG UND
DATENANALYSE............................................................
.78
2.2.6.4 DBS MIT DEM ILLUMINA
MISEQ..............................................................................79
2.2.6.4.1 PCR ZUR
AMPLIKON-GENERIERUNG....................................................................80
2.2.6.4.2 LIBRARY PRAEPARATION UND ADAPTER
LIGATION...................................................81
2.2.6.4 3 ZWEITE PCR UND
SEQUENZIERUNG..................................................................84
2.2.64.4
DATENANALYSE...................................................................................................
86
3
ERGEBNISSE..............................................................................................................
87
3.1 GENOMWEITE METHYLIERUNGSSTUDIE MIT DEM ILLUMINA INFINIUM
HUMANMETHYLATION
450 K ARRAY UND ANSCHLIESSENDER PYROSEQUENZIERUNGS-VALIDIERUNG
...............................
87
3.1.1 WORKFLOW DER STUDIE, UMFANG UND KLINISCHE PARAMETER DER
UNTERSUCHUNGSKOHORTEN............................................................................................87
3.1.2
METHYLIERUNGSARRAY-SCREENING.................................................................................90
3.1.2.1 GLOBALE
METHYLIERUNG.........................................................................................
90
3.1.2.2 EINZEL-CPG
METHYLIERUNG....................................................................................
92
3.1.2.3 PH-GRUPPENVERGLEICH IM MICROARRAY-DATENSATZ A
.........................................95
3.1.3 VALIDIERUNG DER KANDIDATEN-GENE MITTELS
PYROSEQUENZIERUNG............................96
3.1.3.1 SELEKTION DER KANDIDATEN-GENE FUER DIE VALIDIERUNG
3.1.3.2 ARRAY GRUPPEN- UND
SUBGRUPPENVERGLEICH......................................................97
3.1.3.3 MULTIVARIATE
REGRESSIONSANALYSE.......................................................................
99
3.1.3.4 ADAPL-VALIDIERUNG IM PH-GRUPPENVERGLEICH
...............................................
102
3.2 DBS-STUDIE ZUR HYPERMETHYLIERUNG DES NICHT-GEPRAEGTEN ALLELS
(HNA)......................104
3.2.1 DBS MIT DEM ROCHE GS
JUNIOR................................................................................
104
3.2.1.1 RUN-PARAMETER UND METHYLIERUNG (MIT UND OHNE ALLEL-SEPARIERUNG)
......
104
3.2.1.2
EPIMUTATIONSRATEN.............................................................................................111
3.2.1.3 VERGLEICH ZWISCHEN SOMATISCHEM GEWEBE UND
KEIMZELLEN.......................114
3.2.1.4
EXPRESSION..........................................................................................................116
3.2.2 DBS MIT DEM ILLUMINA
MISEQ......................................................................
118
3.2.3 GDM/KONTROLLEN
GRUPPENVERGLEICH......................................................................
127
4
DISKUSSION..............................................................................................................
133
4.1 GENOMWEITE GDM-STUDIE ZUR FINDUNG VON KANDIDATEN-GENEN
...............................
133
4.1.1 AD INFINITUM KREISLAUF UNGUENSTIGER GDM-AUSWIRKUNGEN AUF DIE
NAECHSTE
GENERATION................................................................................................................
133
4.1.2 GDM-INDUZIERTE DNA-METHYLIERUNGSVERAENDERUNGEN
...............................
134
4.1.3 BEWERTUNG DES GDM-ARRAY-SCREENINGS UND DER VALIDIERUNG DER
KANDIDATEN-
GENE...........................................................................................................................
135
4.1.4 MATCHING UND
STOERFAKTOREN-KORREKTUR..................................................................136
4.1.5 L-GDM-VERSUS
D-GDM-GRUPPENVERGLEICH.............................................................137
4.1.6 ALLGEMEINE GDM-EINSTELLUNG UND H BA LC
............................................................
138
4.1.7
KANDIDATEN-GENE......................................................................................................139
4.2 DBS-STUDIE ZUR HYPERMETHYLIERUNG DES NICHT-GEPRAEGTEN ALLELS (HNA)
....................
143
4.2.1 DBS ZUR ANALYSE GEPRAEGTER
GENE............................................................................143
4.2.2 DIE HYPERMETHYLIERUNG DES NICHT-GEPRAEGTEN ALLELS
(HNA)...................................145
4.2.3 HNA IN GEPRAEGTEN
GENEN.........................................................................................149
4.2.4 METASTABILE EPIALLELE (ME) UND
ENTWICKLUNGSPROGRAMMIERUNG.........................152
4.3 SCHLUSSFOLGERUNG UND AUSBLICK
.......................................................................................
154
5 REFERENZEN
.............................................
157
5.1
LITERATURVERZEICHNIS.........................................................................................................157
5.2 ONLINE QUELLEN FUER ABBILDUNGEN
.....................................................................................
175
6
VERZEICHNISSE.....................................................................
176
6.1
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS....................................................................................................176
6.2
ABBILDUNGSVERZEICHNIS.....................................................................................................184
6.3
TABELLENVERZEICHNIS..........................................................................................................
185
7 CURRICULUM V ITA E
..................................................................................................
186
8 PUBLIKATIONEN UND KONGRESSBEITRAEGE
...............................................................
188
8.1
PUBLIKATIONEN....................................................................................................................188
8.2
KONGRESSBEITRAEGE.............................................................................................................
189
9
ANHANG.....................................................................................................................190
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| spelling | Haertle, Larissa 1988- Verfasser (DE-588)1155727916 aut Gestationsdiabetes und fetale Programmierung epigenetische Untersuchungen mit verschiedenen Next Generation Sequencing Techniken = Gestational Diabetes Mellitus and fetal programming : Epigenetic investigations with different Next Generation Sequencing Techniques vorgelegt von Larissa Haertle, geboren in Hardheim Gestational Diabetes Mellitus and fetal programming Würzburg 2017 VI, 189 Seiten, 10 ungezählte Seiten Illustrationen, Diagramme 30 cm txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier veröffentlicht 2018 Dissertation Julius-Maximilians-Universität Würzburg 2017 Zusammenfassung in deutscher und englischer Sprache Epigenetik (DE-588)7566079-9 gnd rswk-swf Schwangerschaftsdiabetes (DE-588)4508835-4 gnd rswk-swf Genetisches Imprinting (DE-588)4405038-0 gnd rswk-swf Fetale Programmierung (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Epigenetik (DE-588)7566079-9 s Genetisches Imprinting (DE-588)4405038-0 s Schwangerschaftsdiabetes (DE-588)4508835-4 s DE-604 Erscheint auch als Online-Ausgabe urn:nbn:de:bvb:20-opus-156465 Haertle, Larissa Gestationsdiabetes und fetale Programmierung: Epigenetische Untersuchungen mit verschiedenen Next Generation Sequencing Techniken Würzburg : Universität Würzburg, 2018 Online-Ressource https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-156465 Resolving-System kostenfrei Volltext DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=030289149&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
| spellingShingle | Haertle, Larissa 1988- Gestationsdiabetes und fetale Programmierung epigenetische Untersuchungen mit verschiedenen Next Generation Sequencing Techniken = Gestational Diabetes Mellitus and fetal programming : Epigenetic investigations with different Next Generation Sequencing Techniques Epigenetik (DE-588)7566079-9 gnd Schwangerschaftsdiabetes (DE-588)4508835-4 gnd Genetisches Imprinting (DE-588)4405038-0 gnd |
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