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ASIEN: The German Journal on Contemporary Asia, Nr. 71 (1999): ASIEN (April)

Progression of chronic kidney disease (CKD) is characterized by deposition of extracellular matrix. This is an irreversible process that leads to tubulointerstitial fibrosis and finally loss of kidney function. Wnt/β-catenin pathway was reported to be aberrantly activated in the progressive damage associated with chronic organ failure. Extensive renal ablation is an experimental model widely used to gain insight into the mechanisms responsible for the development of CKD, but it was not evaluated for Wnt/β-catenin pathway. This study aimed to elucidate if the rat 5/6 renal mass reduction model (RMR) is a good model for the Wnt/β-catenin activation and possible next modulation. RMR model was evaluated at 12 and 18 weeks after the surgery, when CKD is close to end-stage kidney disease demonstrated by molecular and histological studies. Wnt pathway components were analyzed at mRNA and protein level. Our results demonstrate that Wnt pathway is active by increase ofβ-catenin at mRNA level and nuclear translocation in tubular epithelium as well as some target genes. These results validate the RMR model for future modulation of Wnt pathway, starting at shorter time after the surgery.

Human beings and non human primates show similarities in the non coding DNA range too, but up to now there are only a few data. This paper presents first results of a study dealing with a larger spectrum of species and individuals, considering the genetic marker HLA-DQA1, LDLR, GYPA, HBGG, D7S8, GC (partionally coding) and VWA, FES, F13B, TH01, CD4, FGA (not coding). The results show that not only the apes can be typed but also Macaca sylvanus as a member of the Cercopithecoidea. In contrast to earlier publications there is an unexpected larger similarity between the allele ranges of the apes studied and those of human beings.

Drei als relativ inert angesehene Staeube wurden im Hinblick auf moegliche Schadwirkung auf die Lunge untersucht. Es wurde ueberprueft, ob sich diese Stoffe einheitlich verhalten oder ob spezifische Stoffeigenschaften wie z.B. die Dichte zu beruecksichtigen sind. Als "nicht-toxische" Staeube werden Titandioxid (Rutil), PVC-Pulver und Eisenstaub mit den Dichten 4.3, 1.3 und 8 g/cbm ausgewaehlt. Die Aerosolkonzentrationen lagen jeweils bei 3.2, 8 und 20 mg/cbm. Bei der hoechsten Staubkonzentration war nach 8-monatiger Exposition die Lungenclearance der PVC-Partikeln etwa um den Faktor 3.3 verlangsamt; bei der Clearance der radioaktiv markierten Testpartikeln 59Fe2O3 und 85Sr-Polystyrol ergaben sich entsprechende Verlangsamungen um die Faktoren 1.4 und 3.2. Histopathologisch wurde nach TiO2- und PVC-Staubinhalation ausser der Ansammlung von partikelbeladenen Makrophagen eine leichte Septenverdickung beobachtet. Bei der hoechsten PVC-Konzentration trat eine leichte interstitielle Entzuendu ng auf. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Wirkung der untersuchten Staeube vor allem auf die alveolaere Clearance sehr unterschiedlich ist. Eine Ueberpruefung des Allgemeinen Staubgrenzwertes erscheint nach diesen Ergebnissen angebracht. (ITA)

Syrischen Goldhamstern wurden im chronischen Versuch verschiedene nickelhaltige Staeube 12 mal ueber einen Zeitraum von 170 Tagen intratracheal instilliert. Die kumulative Staubdosis betrug bei Nickelpulver 9,6 mg, bei Ni3S2 1.2 mg, bei Pentlandit 36 mg, bei Cr-Ni-Stahlschleifstaub (18/10 Cr-Ni-Stahl) 37 und 108 mg und bei einem Cr-Stahlschleifstaub 108 mg. Die Halbwertzeiten fuer die Nickelclearance der Lunge wurden fuer Nickelpulver mit 152 Tagen, bei Ni3S2 mit weniger als 14 Tagen, bei Pentlandit mit 120 Tagen und bei Cr-Ni-Stahlschleifstaub mit etwa 450 Tagen abgeschaetzt. Der Medianwert der Lebenszeit der Versuchstiere lag bei allen Gruppen ueber 18 Monaten und erfuellt damit den Richtwert fuer Kanzerogenitaetsstudien beim Hamster. Statistisch signifikant erhoehte Tumorraten der Lunge wurden nicht beobachtet. Nach Behandlung mit Nickelpulver wurden 1 Lungentumor und vereinzelt Metaplasien bei den 56 behandelten Hamstern nachgewiesen. Trotz extrem hoher Dosierung wurden nach Instil lation von Pentlandit nur 1 Lungentumor und nach Behandlung mit Chromnickel-Stahlstaub kein behandlungsbedingter Tumor beobachtet. (ITA)

Es wurde ein Verfahren ausgearbeitet und ein Geraet zur Messung von Faseremissionen aus verwitterten und kondierten Asbestzement-Produkten entwickelt. Mit Hilfe dieses Verfahrens werden Emissionen und Immissionen faseriger Staeube an Bauten mit verschiedenen Daechern und Fassaden gemessen. Die Emissionen lagen im Bereich von 10 hoch 6 bis 10 hoch 8 Fasern/qm/h und die Immissionen waren 50-1000 Fasern/cbm. (IUCT)

Durch den Prozess des RNA-Editing werden in mitochondrialen Transkripten der Modellpflanze Arabidopsis thaliana 400-600 Cytidine zu Uridinen umgewandelt. Möglich wird diese Veränderung der RNA-Sequenz durch einen Proteinkomplex, der sich aus verschiedenen Editingfaktoren zusammensetzt. Zwei Hauptinteraktionspartner stellen dabei die PPR-Proteine (PPR: Pentatricopeptide Repeat) und die MORF-Proteine (MORF: Multiple Organellar RNA Editing Factor) dar. Es war bereits bekannt, dass das PPR-Protein MEF13 am Editing der betreffenden Cytidine in den Transkripten ccb452-50, cox3-314, nad2-59, nad4-158, nad5-1665, nad5-1916 und nad7-213 beteiligt ist. Durch die Analyse der EMS-Linie mef13-1 konnte bewiesen werden, dass dieser Editingfaktor ebenfalls an der Modifikation der Editingstelle ccb452-415 teilhat. Im Vergleich zum Wildtyp Columbia wies die Mutante mef13-1 ein verlangsamtes Wachstum auf. Dieser Makrophänotyp konnte durch die Transformation von mef13-1 mit dem Transgen MEF13 aufgehoben werden. Alle genannten Editingstellen weisen ebenfalls verminderte Editingeffizienzen in den Mutationslinien morf3/rip3 und morf8/rip1 auf. Mittels einer Yeast Three-Hybrid-Analyse konnte belegt werden, dass die zusätzliche Expression des Proteins MORF8 einen stabilisierenden Effekt auf die Interaktion von MORF3 und MEF13 ausübt. Diese Stabilisierung konnte nicht durch die Expression des Editingfaktors MORF1 beobachtet werden. Dies weist auf eine funktionelle Einheit des PPR-Proteins MEF13 mit einem MORF3-MORF8-Heteromer hin. Alle MORF-Proteine beinhalten einen ca. 100 Aminosäuren umfassenden konservierten Bereich, der als MORF-Box bezeichnet wird. Dieses Areal kann wiederum in vier Sequenzmotive unterteilt werden, welche innerhalb dieser Proteinfamilie, bezüglich ihrer Position und Aminosäureausstattung, leicht variieren. Jedes dieser konservierten Motive stellt ein potentielles Interaktionsareal für die Bildung von Homo- und Heteromeren mit weiteren Editingfaktoren dar. Mittels einer Yeast Two-Hybrid-Analyse wurde untersucht, ob verschiedene Deletionskonstrukte des trans-Faktors MORF1 zur Bildung von Homo- respektive Heteromeren fähig waren. Hierbei konnte belegt werden, dass die Interaktion zwischen MORF1 und MORF3 hauptsächlich über die konservierten Motive 2 und 3 vermittelt wird. Diese beiden Motive befinden sich in der C-terminalen Hälfte der MORF-Box. In der EMS-Linie morf1-1 wurde untersucht, ob chimäre Konstrukte aus MORF1 und MORF3 in der Lage waren, Editing an den betroffenen Cytidinen wieder herzustellen. Zu diesem Zweck wurden die Chimären als Transgene in morf1-1 exprimiert. Die cDNA verschiedener Transkripte wurde auf die Effizienz des C-zu-U-Editing hin überprüft. Die Positionen der Verbindungsstellen zwischen den MORF1- bzw. MORF3-basierten Sequenzen der chimäre Konstrukte wurden so gewählt, dass jeweils mindestens eines der konservierten Motive, zwischen den schlussendlich exprimierten Proteinen, ausgetauscht wurde. Mit wenigen Ausnahmen konnte gezeigt werden, dass Chimären deren N-Terminus MORF3-basiert war, nicht in der Lage sind, den Editingdefekt in morf1-1 auszugleichen. Es wurden ebenfalls Chimären hergestellt, deren Termini in umgekehrter Orientierung angeordnet waren. Folglich basierten die N-terminalen Sequenzen auf MORF1 und der C-Terminus war MORF3-kodiert. Diese chimären Konstrukte waren größtenteils in der Lage, den Editingdefekt in morf1-1 auszugleichen. Ein Vergleich mit bekannten Editingfaktoren belegte, dass die Wiederherstellung einer geeignet hohen Editingeffizienz an Stellen auftrat, deren cis-Elemente von PPR-Proteinen der E-Unterklasse erkannt werden. Demgegenüber waren Vertreter dieser Chimären nicht in der Lage Editing an Stellen zu erzeugen, die von PPR-Proteinen der DYW-Untergruppe erkannt werden.

RNA-Editing umschreibt die co- und posttranskriptionalen Modifikation von genomisch kodierten Nukleotiden auf RNA-Ebene. In den Organellen höherer Landpflanzen, so auch denen der Modellpflanze Arabidopsis thaliana, findet dabei überwiegend die Umwandlung von Cytidin zu Uracil statt. Diese Umwandlung wird durch einen flexiblen Proteinkomplex, das Editosom, vermittelt, das sich aus verschiedenen trans-Faktoren zusammensetzt. Neben den PPR-Proteinen, welche die spezifische Erkennung und Bindung der Editingstelle vermitteln, sind weitere trans¬-Faktoren an der Assemblierung sowie Stabilisierung des Editosoms beteiligt. Drei PPR-trans-Faktoren wurden im Zuge dieser Arbeit durch Anwendung eines Vorhersage-Programms identifiziert. Das PPR-Protein MEF35 (mitochondrial RNA editing factor 35) konnte als essentieller Faktor für die Erkennung der mitochondrialen Editingstellen cob-286, nad4-1373, sowie rpl16 209 bestätigt werden. Mit MEF46 konnte ein weiterer mitochondrialer Editingfaktor durch Anwendung des Vorhersage-Programms identifiziert werden. Das PPR-Protein ist essentiell für die Erkennung der Editingstelle nad5-1958. Das PPR-Protein MEF55 wurde als möglicher PPR-trans-Faktor für die Editingstelle atp4 248 prognostiziert und konnte im Zuge der Analyse des Editingphänotyps in den T DNA Insertionslinien mef55-1 und mef55-2 als spezifischer PPR-trans-Faktor für die Editingstellen atp4-248, -250 und 251, sowie nad5-155 identifiziert werden. Darüber hinaus weisen die erfolgreich durchgeführten Komplementationen mit orthologen PPR-Proteinen aus B. oleracea und B. napus auf die konservierte Funktion des MEF55-Proteins als Editingfaktor für diese vier Editingstellen innerhalb der Brassica hin. Durch die Identifizierung der drei PPR-Proteine konnten die Nützlichkeit aber auch die Limitierungen des angewendeten Vorhersage-Programms aufgezeigt werden. Die Expression von artifiziellen PPR-Proteinchimären aus PPR-Motiven mit spezifischer Nukleotidaffinität in planta konnte kein artifizielles Editingereignis in Arabidopsis erzeugen. Auch der Einsatz solcher PPR-Chimären mit nativer mitochondrialer Lokalisierungssequenz sowie C-terminalen Domänen des MEF55-Proteins konnte das Editing an den in mef55-1 betroffenen Editingstellen nicht wiederherstellen. Die Spezifität der PPR-Motive bestimmter PPR-Proteine konnte auch durch die Analyse der Proteinchimäre MEF32-MEF35 bestätigt werden. Gemeinsam mit dieser Analyse deutet dies auf eine Komplexität der PPR-Nukleotid-Bindung hin, die über eine reine Affinität bestimmter Aminosäurekombinationen der einzelnen PPR-Motive zu spezifischen Nukleotiden hinausgeht.