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Untersuchungen zur GOT1 als Kandidatengen für die Variabilität der Serum-Aspartat-Aminotransferase-Spiegel beim Schwein

Clemens, Nina Maria


Originalveröffentlichung: (2010) Giessen : VVB Laufersweiler
pdf-Format: Dokument 1.pdf (2.219 KB)

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Klinik für Wiederkäuer und Schweine
Fachgebiet: Veterinärmedizin
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Zeitschrift, Serie: Edition scientifique
ISBN / ISSN: 978-3-8359-5689-6
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 01.01.2010
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 21.12.2010
Kurzfassung auf Deutsch: Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einen Beitrag zum Verständnis der molekularen Basis
der Variabilität klinisch-chemischer Merkmale am Beispiel der Serum-AST (sAST) zu
leisten. Die signifikante Variation der sAST bei verschiedenen Rassen ist hinreichend bekannt
und kann bei Nichtbeachtung zu diagnostischen Fehlinterpretationen führen. Die Ursache für
diese Variation ist allerdings unklar; vermutet werden Unterschiede in der Freisetzungskinetik
des Enzyms aus geschädigten Zellen. In einem Vorversuch zu vorliegender Arbeit wurde ein
QTL für sAST im Bereich des verantwortlichen Gens (der GOT1) kartiert. Hieraus ergibt sich
die Möglichkeit, dass die Variation der sAST zumindest teilweise auf der qualitativen oder
quantitativen Wirkung des Gens selbst beruhen könnte, basierend auf begünstigenden oder
hemmenden Genvarianten. Ziel der vorliegenden Arbeit war daher, die Variabilität der GOT1
auf Sequenzebene zu untersuchen und Assoziationen zwischen Genvarianten und sASTSpiegeln
herzustellen, um den Kandidatengenstatus der GOT1 für sAST zu bestätigen und
Hinweise auf das für den QTL verantwortliche Nukleotid (QTN) zu erhalten. Da weder die
gesamte Sequenz der porzinen GOT1 noch Genvarianten bekannt waren, wurden diese
zunächst durch vergleichende Sequenzierung an DNA der Rassen Pietrain und Meishan
erarbeitet. Von neun identifizierten SNPs wurden drei im Bereich von Exon 2 und die übrigen
im Bereich des Promotors lokalisiert. Für jeden der SNPs wurde ein Screening-Verfahren
mittels Pyrosequenzierung etabliert und auf die F2-Tiere einer gut charakterisierten Pietrain-
Meishan-Familie sowie auf eine kommerzielle Kohorte (Jungsauen DLxDE) angewandt. Zwei
der SNPs führten zu einer signifikanten Verbesserung des QTL. Das Konfidenzintervall des
QTL wurde erheblich reduziert. Die Assoziation der 139 Tiere der F2-Generation ergab einen
signifikanten Zusammenhang zwischen SNP1-Genotyp und sAST-Werten (CC (Meishan),
hohe sAST-Werte; GG (Pietrain), niedrige sAST-Werte). In der ausgezüchteten,
kommerziellen Population von 153 Hybridsauen zeigte sich diese Assoziation ebenfalls
signifikant, allerdings mit umgekehrter Kopplung. Die vorliegende Arbeit untermauert damit
den Kanidatengenstatus der GOT1 für die Variabilität der sAST Werte. Die etablierten SNPs
können jedoch aufgrund der Diskrepanz der Ergebnisse der F2-Population und der
kommerziellen Population als QTN-Kandidaten ausgeschlossen werden. Die Einflüsse der
SNPs auf den QTL sprechen dafür, das das verantwortliche QTN noch weiter 5´ zu suchen ist.
Die Ergebnisse untermauern außerdem die Komplexität der Serum-Diagnostik und die
Notwendigkeit, die gefundenen genetischen Einflüsse in Folgeuntersuchungen zu
untermauern. Die vorliegende Arbeit zeigt neue Einblicke in die Architektur klinisch-
chemischer Merkmale. Sie zeigt Hinweise auf komplexe molekulare Zusammenhänge, die
erst allmählich verstanden werden, und die mithelfen können, die Entstehung und die
Variabilität klinisch-chemischer Merkmale zukünftig zielgerichteter und verlässlicher
interpretieren und einsetzen zu können.
Kurzfassung auf Englisch: Aim of the present study was to elucidate the molecular basis of the variation of clinicalchemical
traits using the example of AST. The significant variation of serum AST (sAST)
between different breeds is already known and has to be considered during the interpretation
of clinical test. The reason for the variation is not known but it can be supposed that there are
differences in the kinetic of enzyme release of damaged cells. In the preliminary data for this
study there is a QTL for sAST in the area of the corresponding gen (GOT1) mapped. From
this we concluded, that there is the possibility that the variation of sAST is partial based on
qualitativ or quantitative effects of the gen itself based on promotive or inhibitory
genvariations. Aim of the research was therefore to examine the variability of GOT1 on
sequence level and to search for associations between genvariants and levels of sAST to
confirm the candidate-status of GOT1 for sAST and to further localize the nucleotid, that is
responsible for the QTL (QTN). But neither the sequence of the porcine GOT1 nor variations
of it were known. We established the sequence and discovered SNPs of it through the
comparison of the sequenced DNA of the Meishan and Pietrain breed. Nine SNPs were
identified, three of them in the area of Exon 2 and the others in the area of the promotor. For
each SNP we established a screening method (Pyrosequencing) and analyzed the F2-
Generation of the well-described Pietrain-Meishan-Family and a commercial cohort (gilt
German Landrace x German Edelschwein). Two SNPs produced a significant improvement of
the QTL and resulted in a significant reduction of the confidance intervall for the QTL. There
was a significant association between SNP1-Genotype and sAST-Levels in the139 animal of
the F2-generation (CC(Meishan) results in high AST-levels, GG(Pietrain) low AST-levels). In
the commercial population of the 153 hybrid-sows SNP1 was also significantly associated
with sAST-levels but with changed phase. This work verifies the relevance of GOT1 as a
candidate-gene for the variance of the sAST-level. The newly established SNP has to be
excluded as possible QTN-candidate due to the conflicting results in the Pietrain-Meishan
family and the commercial population. Because of the influence of the SNP on the QTL it can
be concluded that the relevant QTN is located in 5’ direction. This results elaborate the
complexity of serum diagnostic and further underline the need for research on this topic. The
present study gives new insights into the architecture of clinical-chemical traits in pigs and
develops a first understanding of the genetic backround.