Nobumichi Hozumi Susumu Tonegawa

Präsentation zum Thema: "Nobumichi Hozumi Susumu Tonegawa"—  Präsentation transkript:

1 Nobumichi Hozumi Susumu Tonegawa
Evidence for somatic rearrangement of immunoglobulin genes coding for variable and constant regions Nobumichi Hozumi Susumu Tonegawa Von Helen Haukamp

2 Inhalt Susumu Tonegawa Wissensstand 1976
Experimente zur Klärung der Entstehung der Antikörper-Diversität Ergebnisse Diskussion Offene Fragen Heutiger Wissensstand Die Schlüsselergebnisse Quellen

3 Susumu Tonegawa Susumu Tonegawa bekam 1987 den Nobelpreis in Physiologie/Medizin  Entdeckung des genetischen Prinzips für die Generierung der Antikörper-Diversität Quelle:

4 Was war 1976 bekannt? Antikörper bestehen aus zwei
verbundenen Regionen  variable Region und konstante Region Große Antikörper-Diversität es gibt mehrere Gene führ die variable Region in der Keimbahn genaue Anzahl der Gene nicht bekannt, wahrscheinlich einige Gene für die konstante Region (C-Gene) und viele Gene für die variable Region (V-Gene) Quelle: janeway V1 V V V4 C

5 Experimente zur Klärung der Entstehung der Antikörper-Diversität
Verwendete DNA:  DNA von Balb/c Maus früher Embryo (Embryo DNA)  DNA aus MOPC Plasmazytomzellen (Tumor DNA) Schritt 1: DNA-Verdau durch selbst aufgereinigte BamH I Restrictions Endonuklease

6  Elektrophorese bei 4° für 3 Tage
Schritt 2: Gießen eines 2 Liter Agarose Gels und Beladung mit je 5 mg DNA  Elektrophorese bei 4° für 3 Tage Schritt 3: Extraktion der DNA aus dem Agarose Gel Schritt 4: RNA-DNA Hybridisierung - mit MOPC I-markierter κ mRNA oder ihrem 3`-Ende (3`-Hälfte) - Resultierende Radioaktivität wurde gemessen

7 Ergebnisse

8 Hybridisierungsmuster der Embryo-DNA (Keimbahn-DNA) und der Tumor-DNA
MOLECULAR WEIGHT (x10-6) Hybridisierte DNA und mRNA Moleküle weisen eine erhöhte Radioaktivität auf. CPM IN HYBRID Quelle: original Text MIGRATION (cm)

9 Ergebnis für die Embryo-DNA
Zwei Fragmente zeigen Hybridisierung  1. Molekulargewicht: 6.0 (x10-6) Mr 3`-Ende 3`-Ende κ mRNA 3`-Hälfte κ mRNA (ganz)  2. Molekulargewicht: 3.9 (x10-6) Mr 5`-Ende κ mRNA (ganz)

10 Ergebnis die Tumor-DNA
Ein Fragment zeigt Hybridisierung Molekulargewicht: 2.4 (x10-6) Mr 5` 3` 3´5´ κ mRNA (ganz) κ mRNA 3`-Hälfte V- und C-Gene sind in dem 2.4 (x10-6) Mr DNA Fragment enthalten

11 Diskussion Die Embryo-DNA enthält zwei Fragmente die nicht in der Tumor-DNA enthalten sind  V-Gen Fragment und C-Gen Fragment  Also liegen die V- und C-Gene in der Keimbahn DNA weit voneinander entfernt Die Tumor DNA enthält ein Fragment das nicht in der Embryo DNA enthalten ist  V-C-Gen Fragment Also liegen die V- und C-Gene in der differenzierten DNA nebeneinander und sind verbunden

12 Sie werden während der Reifung von Lymphozyten rekombiniert.
Vκ- und Cκ-Gene sind in der Keimbahn nicht verbunden, sondern weit von einander entfernt. Sie werden während der Reifung von Lymphozyten rekombiniert. Quelle: original Text

13 Offene Fragen I Mechanismus der Rekombination
Mögliche Rekombinations- Mechanismen von V-Genen und C- Genen: Copy-insertion Excision-insertion Deletion Inversion Quelle: original Text

14 Offene Fragen II B-Lymphozyten exprimieren nur ein V-Gen der leichten Kette  Wie wird ein bestimmtes V-Gen aktiviert? - mögliche Erklärung: Die Aktivierung ist eng gekoppelt mit dem Zusammentreffen mit einem C-Gen in einem B-Lymphozyten wird nur ein Allel exprimiert  gibt es also einen Allelausschluss? - mögliche Erklärung: ein Allel geht verloren, das andere wird verdoppelt

15 Heutiger Wissensstand
Mechanismus der Rekombination Quelle: Konzepte Vorlesung Allelausschluss Ausgelöst durch Signal des B-Zell Rezeptors Der Zugang der Rekombinase Maschinerie zum Schwere-Kette Lokus wird verhindert

16 Die Schlüsselergebnisse
Die Hybridisierungsmuster der Embryo- und der Tumor-DNA unterscheiden sich stark voneinander Die Embryo-DNA enthält weit voneinander entfernt liegende V- und C-Gene Die Tumor-DNA enthält nur ein V-C-Genesegment  Es findet eine Umlagerung der Gene während der Differenzierung der Lymphozyten statt

17 Quellen Janeway´s immuno biology Original Text: Evidence for somatic rearrangement of immunoglobulin genes coding for variable and constant regions Konzepte Vorlesung