Generierung zweier knock in Mausmutanten zur funktionellen Charakterisierung einzelner Domänen des Gfi1-Zinkfingerproteins

Gfi1 ist ein Zinkfinger-Transkriptionsfaktor, der eine wichtige Rolle in der Hamatopoese und der Innenohr-Entwicklung spielt. Mause, die defizient fur Gfi1 sind, weisen eine starke Neutropenie, Defekte in der T-Lymphozytenentwicklung und in der Differenzierung der Haarzellen des Innenohrs auf. Eng mit Gfi1 verwandt ist das Gfi1b Zinkfinger-Protein; beide sind strukturell stark homolog, weisen jedoch unterschiedliche Expressionsmuster und knock out Phanotypen auf. Um die funktionelle Homologie von Gfi1 und Gfi1b naher untersuchen zu konnen, wurde die Gfi1-Genregion in der Maus durch die fur Gfi1b codierende Sequenz ersetzt, wodurch eine Expression von Gfi1b unter Gfi1 spezifischen Kontroll-Elementen erreicht wurde. Die durchgefuhrten Untersuchungen dieser Gfi1:Gfi1b knock in Mause zeigten, dass beide Proteine eine weitreichende funktionelle Homologie im hamatopoetischen System aufweisen: Durch die Gfi1b-Expression in Gfi1 defizienten Mausen wird die Neutropenie aufgehoben und die Defekte in der T-Lymphozytenentwicklung werden abgeschwacht. Bei der Analyse der Innenohr-Haarzellen zeigte sich, dass diese funktionelle Homologie zelltypspezifisch ist: In sensorischen Zellen konnten die Defekte der Gfi1 Verlustmutante nicht durch die Gfi1b-Expression aufgehoben werden. Gfi1:Gfi1b knock in Mause weisen degradierte Haarzellen auf und sind taub. Die Tatsache, dass Gfi1 reprimierend auf seine Zielgene wirkt, legt nahe, dass ein Verlust der repressorischen Wirkung des Proteins starke Auswirkungen auf dessen Funktion hat. In vitro war in fruheren Studien die repressorische Wirkung von Gfi1 durch eine Punktmutation in der SNAG-Domane aufgehoben worden. Um die Folgen des Verlustes der Repression in vivo untersuchen zu konnen, wurde in einem zweiten Mausmodell die zuvor beschriebene Punktmutation in das Gfi1-Gen eingefuhrt und der Phanotyp dieser Mause analysiert. Es zeigte sich, dass die repressorische Wirkung des Gfi1-Proteins fur alle in dieser Arbeit untersuchten Funktionen unverzichtbar ist: Die Tiere waren, obwohl sie Gfi1 – in einer mutierten Form – exprimierten, nicht von den Gfi1 defizienten Mausen unterscheidbar.