Lehrstuhl für Molekulare Tierzucht und Biotechnologie
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Mausgenetik und -phänotypisierung

Mäuse werden in der biomedizinischen Forschung genutzt, um genetische Faktoren zu erkennen, die prädisponierend oder protektiv für spezifische Erkrankungen wirken. Eine mögliche Strategie stellt dabei die zufällige Mutagenese einer großen Anzahl von Tieren und deren nachfolgende systematische Untersuchung auf klinisch relevante phänotypische Veränderungen dar. Im Phänotyp-basierten Münchener ENU-Mausmutagenese-Projekt wurden Mäuse mit der Chemikalie Ethylnitrosourea (ENU) behandelt, wodurch vor allem Punktmutationen induziert werden. Die Nachkommen der mutagenisierten Tiere wurden systematisch auf phänotypische Veränderungen untersucht. Auffällige Tiere wurden auf die Vererbbarkeit des interessierenden Phänotyps getestet, um mutante Mauslinien zu züchten. Anschließend wird die ursächliche Mutation in den Linien identifiziert und die detaillierte funktionale Untersuchung der Mutation durchgeführt. Im Rahmen der klinisch-chemischen (Substrate, Proteine, Elektrolyte, Enzymaktivitäten) und hämatologischen Untersuchung haben wir eine Vielzahl mutanter Mauslinien mit dominanter oder rezessiver Mutation erstellt, die vererbbare Veränderungen in bestimmten Blutparametern zeigen. Die erstellten Linien werden mit Hilfe tiefgefrorener Spermien konserviert und stehen zur Rederivation bereit. Ein Fokus unserer Arbeit besteht in der Erstellung und Untersuchung mutanter Linien mit erhöhten Blutglukosewerten bzw. erhöhten Blutharnstoffwerten, um neue Mausmodelle für Diabetes und für Nierenerkrankungen beim Menschen zu etablieren. Hierbei kommen morphologische, pathohistologische, molekulargenetische sowie klinische und funktionale Untersuchungen zum Einsatz.

Darüberhinaus werden in der klinisch-chemischen und hämatologischen Untersuchung der „German Mouse Clinic (GMC)“ auch Mausmodelle aus anderen Phänotyp-basierten oder Genotyp-basierten Projekten erfolgreich untersucht, um zusammen mit den Ergebnissen weiterer Untersuchungsmodule eine umfassende phänotypische Charakterisierung der Tiermodelle zur Verfügung zu stellen.

Ausgewählte Publikationen:

Kemter E, Rathkolb B, Bankir L, Schrewe A, Hans W, Landbrecht C, Klaften M, Ivandic B, Fuchs H, Gailus-Durner V, Hrabé de Angelis M, Wolf E, Wanke R, Aigner B. Mutation of the Na(+)-K(+)-2Cl(-) cotransporter NKCC2 in mice is associated with severe polyuria and a urea-selective concentrating defect without hyperreninemia. Am J Physiol Renal Physiol. 2010 Jun;298(6):F1405-15. Epub 2010 Mar 10. PubMed PMID: 20219826.

van Bürck L, Blutke A, Kautz S, Rathkolb B, Klaften M, Wagner S, Kemter E, Hrabé de Angelis M, Wolf E, Aigner B, Wanke R, Herbach N. Phenotypic and pathomorphological characteristics of a novel mutant mouse model for maturity-onset diabetes of the young type 2 (MODY 2). Am J Physiol Endocrinol Metab. 2010 Mar;298(3):E512-23. Epub 2009 Dec 1. PubMed PMID: 19952346.

Kemter E, Rathkolb B, Rozman J, Hans W, Schrewe A, Landbrecht C, Klaften M, Ivandic B, Fuchs H, Gailus-Durner V, Klingenspor M, de Angelis MH, Wolf E, Wanke R, Aigner B. Novel missense mutation of uromodulin in mice causes renal dysfunction with alterations in urea handling, energy, and bone metabolism. Am J Physiol Renal Physiol. 2009 Nov;297(5):F1391-8. Epub 2009 Aug 19. PubMed PMID:19692485.

Aigner B, Rathkolb B, Klempt M, Wagner S, Michel D, de Angelis MH, Wolf E. N-ethyl-N-nitrosourea mutagenesis produced a small number of mice with altered plasma electrolyte levels. J Biomed Sci. 2009 Jun 8;16:53. PubMed PMID: 19505327; PubMed Central PMCID: PMC2697975.

Puk O, Esposito I, Söker T, Löster J, Budde B, Nürnberg P, Michel-Soewarto D, Fuchs H, Wolf E, Hrabé de Angelis M, Graw J. A new Fgf10 mutation in the mouse leads to atrophy of the Harderian gland and slit-eye phenotype in heterozygotes: A novel model for dry-eye disease?. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2009 Sep;50(9):4311-8. Epub 2009 Apr 30. PubMed PMID: 19407009.

Gailus-Durner V, Fuchs H, Adler T, Aguilar Pimentel A, Becker L, Bolle I, Calzada-Wack J, Dalke C, Ehrhardt N, Ferwagner B, Hans W, Hölter SM, Hölzlwimmer G, Horsch M, Javaheri A, Kallnik M, Kling E, Lengger C, Mörth C, Mossbrugger I, Naton B, Prehn C, Puk O, Rathkolb B, Rozman J, Schrewe A, Thiele F, Adamski J, Aigner B, Behrendt H, Busch DH, Favor J, Graw J, Heldmaier G, Ivandic B, Katus H, Klingenspor M, Elisabeth Kremmer TK, Ollert M, Quintanilla-Martinez L, Schulz H, Wolf E, Wurst W, de Angelis MH. Systemic first-line phenotyping. Methods Mol Biol. 2009;530:463-509. PubMed PMID: 19266331.

Herbach N, Schairer I, Blutke A, Kautz S, Siebert A, Göke B, Wolf E, Wanke R. Diabetic kidney lesions of GIPRdn transgenic mice: podocyte hypertrophy and thickening of the GBM precede glomerular hypertrophy and glomerulosclerosis. Am J Physiol Renal Physiol. 2009 Apr;296(4):F819-29. Epub 2009 Feb 11. PubMed PMID: 19211686.

Aigner B, Rathkolb B, Klaften M, Sedlmeier R, Klempt M, Wagner S, Michel D, Mayer U, Klopstock T, de Angelis MH, Wolf E. Generation of N-ethyl-N-nitrosourea-induced mouse mutants with deviations in plasma enzyme activities as novel organ-specific disease models. Exp Physiol. 2009 Apr;94(4):412-21. Epub 2009 Jan 16. PubMed PMID: 19151073.

Puk O, Löster J, Dalke C, Soewarto D, Fuchs H, Budde B, Nürnberg P, Wolf E, de Angelis MH, Graw J. Mutation in a novel connexin-like gene (Gjf1) in the mouse affects early lens development and causes a variable small-eye phenotype. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2008 Apr;49(4):1525-32. PubMed PMID: 18385072.

Lisse TS, Thiele F, Fuchs H, Hans W, Przemeck GK, Abe K, Rathkolb B, Quintanilla-Martinez L, Hoelzlwimmer G, Helfrich M, Wolf E, Ralston SH, Hrabé de Angelis M. ER stress-mediated apoptosis in a new mouse model of osteogenesis imperfecta. PLoS Genet. 2008 Feb;4(2):e7. PubMed PMID: 18248096; PubMed Central PMCID: PMC2222924.

von Waldthausen DC, Schneider MR, Renner-Müller I, Rauleder DN, Herbach N, Aigner B, Wanke R, Wolf E. Systemic overexpression of growth hormone (GH) in transgenic FVB/N inbred mice: an optimized model for holistic studies of molecular mechanisms underlying GH-induced kidney pathology. Transgenic Res. 2008 Aug;17(4):479-88. Epub 2007 Dec 20. PubMed PMID: 18097769.

Aigner B, Rathkolb B, Herbach N, Hrabé de Angelis M, Wanke R, Wolf E. Diabetes models by screen for hyperglycemia in phenotype-driven ENU mouse mutagenesis projects. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2008 Feb;294(2):E232-40. Epub 2007 Dec 4. Review. PubMed PMID: 18056790.

Tennert C, Teupser D, Mueller MA, Wilfert W, Renner-Müller I, Stein O, Stein Y, Sippel AE, Wolf E, Thiery J. Effect of macrophage ApoE on atherosclerosis in LDL-receptor deficient mice. Biochem Biophys Res Commun. 2007 Sep 28;361(3):574-9. Epub 2007 Jul 24. PubMed PMID: 17669363.

Aigner B, Rathkolb B, Mohr M, Klempt M, Hrabé de Angelis M, Wolf E. Generation of ENU-induced mouse mutants with hypocholesterolemia: novel tools for dissecting plasma lipoprotein homeostasis. Lipids. 2007 Aug;42(8):731-7. Epub 2007 Jun 7. PubMed PMID: 17554576.