Expressionsanalyse von Genen des Kalziumhaushaltes in einem konditionellen Nexilin Knock-out Mausmodell

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

1.1. Dilatative Kardiomyopathie

1.2. Nexilin

1.3. Cre-loxP Gen-Knockdown

1.4. Die Rolle von Kalzium bei der Muskelkontraktion

1.5. Proteine des Kalziumhaushaltes

1.6. Zielsetzung der Arbeit

2. Material

2.1. Biologisches Material

2.2. Chemisches Material

2.3. Technisches Material

3. Methoden

3.1. Hämotoxylin-Eosin-Färbung

3.2. Kollagen-Trichrom-Färbung

3.3. RNA-Isolation aus Geweben

3.4. Reverse Transkription

3.5. Polymerase Kettenreaktion (PCR) & Quantitative real-time PCR (qPCR)

3.6. Agarose-Gelelektrophorese

3.7. Proteinisolation aus Geweben

3.8. Proteinbestimmung nach Lowry

3.9. Western Blot

3.10. Coomassie Färbung

3.11. Ponceau-Färbung

4. Ergebnisse

4.1. Übersicht des gewählten Probensets

4.2. Nachweis eines reduzierten Nexilin Proteinlevels

4.3. Färbungen

4.4. Quantitative real-time PCR

4.5. Western Blot

5. Diskussion

6. Fazit und Ausblick

Zielsetzung & Themen

Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der Expression ausgewählter Gene des Kalziumhaushaltes in einem konditionellen Nexilin-Knock-out Mausmodell, um mögliche Zusammenhänge zwischen Nexilin-Defekten, dilatativer Kardiomyopathie und veränderter Kalziumregulation zu identifizieren.

• Untersuchung des Genexpressionsmusters im konditionellen Nexilin Cre-loxP Knock-out Mausmodell
• Vergleich der Herzstruktur bei Mäusen im Alter von 12 und 56 Wochen mittels histologischer Färbungen
• Expressionsanalyse von Genen des Kalziumhaushaltes mittels real-time PCR (qPCR)
• Versuch der Bestätigung der Expressionsänderungen auf Proteinebene mittels Western Blot

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1. Einleitung: Einführung in die Thematik der dilatativen Kardiomyopathie, die Rolle von Nexilin, das Cre-loxP System sowie die Bedeutung der Kalzium-Homöostase für die Herzmuskelfunktion.

2. Material: Auflistung der verwendeten biologischen Materialien, Enzyme, Oligonukleotide, Chemikalien, Puffer und technischen Geräte.

3. Methoden: Detaillierte Beschreibung der experimentellen Verfahren wie histologische Färbungen, RNA-Isolation, Reverse Transkription, qPCR, Gelelektrophorese und Western Blot.

4. Ergebnisse: Darstellung der Versuchsdaten, einschließlich der Charakterisierung des Probensets, der histologischen Untersuchung der Herzschnitte und der Expressionsanalyse der Zielgene mittels qPCR.

5. Diskussion: Interpretation der Ergebnisse im Kontext der DCM-Entwicklung und Analyse der methodischen Herausforderungen bei der Validierung auf Proteinebene.

6. Fazit und Ausblick: Zusammenfassung der wichtigsten Erkenntnisse über Nexilin-induzierte DCM und Empfehlungen für weiterführende Studien.

Schlüsselwörter

Dilatative Kardiomyopathie, DCM, Nexilin, NEXN, Cre-loxP, Mausmodell, Kalziumhaushalt, Genexpression, qPCR, Western Blot, Kardiomyozyten, Herzinsuffizienz, Sarkomer, RyR2, Cav1.2

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?

Die Arbeit untersucht den Einfluss einer Nexilin-bedingten dilatativen Kardiomyopathie auf die Expression von Genen des Kalziumhaushaltes im Mausmodell.

Was sind die zentralen Themenfelder der Studie?

Die zentralen Themen umfassen die kardiovaskuläre Forschung, die molekulare Genetik (speziell Gen-Knockout-Methoden), die Herzphysiologie und die Regulation des Kalziumstoffwechsels in Kardiomyozyten.

Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?

Es soll geklärt werden, ob ein herzspezifischer Nexilin-Knock-out bei Mäusen das Expressionsmuster von Kalzium-regulierenden Proteinen verändert und ob dies mit der Entwicklung einer dilatativen Kardiomyopathie korreliert.

Welche wissenschaftliche Methode wurde zur Analyse verwendet?

Die Hauptmethode war die quantitative real-time PCR (qPCR) zur Bestimmung der mRNA-Expression. Ergänzend wurden histologische Färbungen und Western-Blot-Analysen durchgeführt.

Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?

Der Hauptteil gliedert sich in eine ausführliche Einleitung zu den theoretischen Grundlagen, eine detaillierte Beschreibung der verwendeten Materialien und Methoden sowie die Präsentation und kritische Diskussion der erzielten Ergebnisse.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?

Die Arbeit ist durch Begriffe wie Dilatative Kardiomyopathie, Nexilin, Cre-loxP, Kalziumhaushalt, qPCR und Kardiomyozyten definiert.

Warum konnte die Western-Blot-Analyse die mRNA-Ergebnisse nicht bestätigen?

Methodische Schwierigkeiten bei der Detektion der Zielproteine und der Haushaltsgene sowie eine unklare Probenqualität führten dazu, dass trotz umfangreicher Optimierungsversuche keine aussagekräftigen Daten auf Proteinebene erhoben werden konnten.

Deuten die Ergebnisse auf eine altersabhängige Entwicklung der Krankheit hin?

Ja, die Studie beobachtete insbesondere bei den Genen RyR2 und Cav1.2 eine Zunahme der Hochregulierung ab einem Alter von 24 Wochen, was mit dem Fortschreiten der DCM korreliert.