Positionale Klonierung und Charakterisierung einer Mutation im Condensin zCAP-G-Gen des Zebrafisches, Danio rerio

Seipold, Sabine

In dieser Arbeit habe ich eine Mutation in der CAP-G-Untereinheit des Condensin-Komplexes beim Zebrafisch kloniert. Die Zebrafisch-Mutante creature from the black Lagoon (cbl) zeichnet disch durch kleine Augen aus, die ab Tag 3 nach der Fertilisation deutlich von der wt-Form zu unterscheiden sind. Meine Untersuchungen zeigen, dass dieser Phänotyp auf einer Reduktion der Zellzahl der neuronalen Retina beruht, die durch eine hohe Apoptose-Rate in der mutanten Retina zustande kommt. Daneben findet sich starke Apoptose auch in weiteren Teilen des zentralen Nervensystems. Durch positionales Klonieren wurde als Ursache für den Phänotyp der cbl-Mutante eine Punktmutation in der CAP-G-Untereinheit des Condensin-Komplexes gefunden. Diese führt zu einem Stop-Codon in der Mitte des Gens und zum Verlust der C-terminalen Hälfte des Proteins mit der UVR-Domäne und der PH-Domäne. Das Muster der Expression von zcap-g korreliert mit dem Muster der Zellproliferation in der Retina. In der cbl-Mutante weisen die Zellen der neuronalen Reina Zellteilungsdefekte in Form von Chromosomenbrücken und deformierten Zellkernen auf. Die Zellen der neuronalen Reinta weisen keine Zellzyklusverzögerungen auf und leiten die Apoptose während der Mitose ein. Mit der cbl-Mutante ist nun ein genetisches Modell verfügbar, um die Funktion des Condensin-Komplexes in der Embryonalentwicklung von Vertebraten zu untersuchen.

In this study, I cloned a mutation in the CAP-G subunit of the condensin-complex in the zebrafish (Danio rerio). The zebrafish mutant creature from the black lagoon (cbl) is characterized by its small eyes, which are prominent at 3 dpf. I showed that this phenotype results from a reduction of cell number in the neural retina which is caused by a high rate of apoptosis in the mutant retina. A high rate of apoptosis is also found in other parts of the central nervous system. By positional cloning, a point mutation in the zcap-g gene was identified as the cause for the phenotype of the cbl-mutant. This point mutation leads to a stop codon in the middle of the gene and causes a truncation and loss of the c-terminal UvR- and PH-domains in the protein. The expression pattern of zcap-g correlates with the pattern of cell proliferation in the retina. In the cbl-mutant the cells of the neural retina display defects in cell division which lead to chromatin bridges and deformed nuclei. The cells of the neural retina do not show cell cycle delay and induce apoptosis during mitosis. With the cbl-mutant we now have a genetic model to examine condensin function in the embryonic development of vertebrates.

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Seipold, Sabine: Positionale Klonierung und Charakterisierung einer Mutation im Condensin zCAP-G-Gen des Zebrafisches, Danio rerio. 2008.

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