Das Projekt "Entwicklungsbiologische Untersuchungen zur Regulation der Linsenfaserzelldifferenzierung in dominanten Katarakt-Mutanten der Maus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH, Institut für Säugetiergenetik durchgeführt. Ein wichtiger Endpunkt bei der Abschaetzung des genetischen Risikos von Strahlen und Chemikalien ist das Auftreten von dominanten Kataraktmutationen. Aufgrund verschiedener Untersuchungen an menschlichen erblichen Katarakten sowie an entsprechenden Tiermodellen kann die Zahl der Gene, die fuer die Aufrechterhaltung der Transparenz der Augenlinse erforderlich sind, auf etwa 30 geschaetzt werden. Die Gene selbst sowie ihre Funktion im Rahmen der Entwicklungs- und Differenzierungsprozesse der Linse sind jedoch unbekannt. Die Differenzierung der Linsenfaserzelle zeichnet sich durch verschiedene Parameter aus: Laengenwachstum der Zellen, Verlust der Zellorganellen (Zellkern und Mitochondrien), Veraenderung im Proteinmuster (zB Verringerung der Expression von Alpha-Kristallinen und Vimentin, verstaerkte Synthese von Gamma-Kristallinen). Eine Reihe von dominanten Kataraktmutanten der Maus aus unseren strahlen- und chemogenetischen Untersuchungen sind als Modellsysteme sehr gut geeignet, diese Entwicklungs- und Differenzierungsprozesse zu studieren: Die Mutationen, die das Gen Cat-2 betreffen, fuehren zu einer Stoerung in der spaeten Phase des Differenzierungsprozesses, die sich in einem unvollstaendigen Laengenwachstum der Faserzellen, einem unvollstaendigen Abbau der Zellkerne und einer verringerten Gamma-Kristallin-Synthese manifestieren. Die Untersuchung dieser Mutanten ist also in hervorragender Weise geeignet, zwei Fragenbereiche zu beantworten: 1) Wie wird die Differenzierung der Linsenepithel- zu Faserzellen, insbesondere in der spaeten Phase, reguliert? Welche enzymatischen Prozesse sind beteiligt? 2) Welche Gene kodieren fuer die notwendigen Enzyme?.
Das Projekt "Molekulare Entwicklungsbiologie des Auges" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH, Institut für Säugetiergenetik durchgeführt. Ausgehend von den vorhandenen Katarakt-Mutanten bei Maus, Hamster und Ratte wird die Entwicklung der Augenlinse untersucht. Ausgewaehlte Mutanten werden morphologisch waehrend der Embryonalentwicklung untersucht und die verantwortlichen Gene kloniert. Unter den verschiedenen Mutanten werden solche gezielt gesucht, die Veraenderungen an ueberwiegend in der Linse exprimierten Genen aufweisen. Die Ergebnisse der Untersuchungen an unseren Tiermodellen werden auf humangenetische Fragestellungen uebertragen. Einzelprojekte: - Positionsklonierung des Cat 3-Gens der Maus (Zusatzfoerderung d. DFG) - Molekulare Analyse von Sl-Mutanten der Maus. - Wirkt alpha-A-Kristallin als Transkriptionsfaktor am Promotor der gamma-Kristalline? Molekulare Charakterisierung von Cat 2/ gamma-Kristallin Mutanten der Maus.