Charakterisierung der Genexpression im Innenohr und der Hörbahn hörender und ertaubter Ratten mittels Gene-Arrays

Zusammenfassung

Hintergund: Die morphologischen und elektrophysiologischen Folgen einer Ertaubung sind gut charakterisiert, jedoch mangelt es an detaillierten Kenntnissen der molekularen Ursachen und Folgen einer Ertaubung.

Methode: In dieser Studie wurden mittels der Gene-Array-Technik Änderungen der Genexpressionsmuster in separierten Fraktionen der Cochlea und Colliculus inferior normalhörender und mit 10 % Neomycin ertaubter Ratten untersucht. RNA wurde aus dem Modiolus (Mo) und Sensorineuralem Epithel/Laterale Wand (SnE/Lw) und Colliculus inferior (IC) präpariert, mit genspezifischen Primern revers transkribiert, anschließend mit ³²P-dATP markiert und mit dem Atlas Rat 1,2 cDNA-Array hybridisiert.

Ergebnisse: Während im IC-Gewebe ertaubter Tiere die Transkriptionsniveaus der meisten Gene konstant blieben, waren die meisten Änderungen der Genexpressionsniveaus im SnE/Lw-Gewebe nachweisbar. Mittels der Gene-Array-Technologie konnten eine Reihe bekannter, jedoch überwiegend unbekannter Innenohr-Gene detektiert werden.

Schlussfolgerungen: Insgesamt bietet die Gene-Array-Technik speziell für die Hörforschung mit ihrem limitierten Untersuchungsmaterial eine geeignete Methode zur Expressionsanalyse tausender Gene gleichzeitig und trägt damit zu einem umfassenderen Verständnis komplexer Regulationsmechanismen im Innenohr bei. Weiterführende Untersuchungen möglicher Kandidatengene (Gene Screening) könnten als Ansatzpunkt zukünftiger Therapiestrategien für das Innenohr eine große Bedeutung erlangen.

Abstract

Background: The phenotype of deafness and its mechanisms are morphologically and electrophysiologically well characterised. However, the molecular mechanisms and the consequences of deafness are poorly understood.

Methods: In this study we investigated changes in gene expression profiles in subfractions of the cochlea and the colliculus inferior, a non-cochlear tissue, of normal and deafened (10 % Neomycin) rats using the gene-array-technology. RNA was prepared from modiolus (Mo) und sensorineural epithel/lateral wall (SnE/Lw) und Colliculus inferior (IC), reverse transcribed with gene specific primers, labeled with ³²P-dATP and hybridised with its complementary sequences of 1200 rat ESTs.

Results: Similar gene expression profiles were detected in Mo- and SnE/Lw in normal as well in deafened rats differing significantly from those found in IC. In deafened animals differences in mRNA levels were determined in IC for 8 genes, in Mo für 17 genes and in SnE/Lw for 25 genes in comparison to those of normal rats. By using gene-arrays many genes described in the literature previously could be detected. Otherwise most of the genes found in the cochlea are unknown.

Conclusions: The gene-array-technology is a valuable tool in otological research for gene expression analysis and, therefore, for comprehensive understanding of molecular processes in the inner ear. Furthermore gene screening for candidate genes could be a big step ahead in developing therapies of diseases of the inner ear.

Colliculus inferior - Gene-Arrays - Genexpressionsmuster - Innenohrtrauma - Modiolus - Sensorineurales Epithel/Laterale Wand

Inferior colliculus - gene-arrays - gene expression profile - inner ear trauma - modiolus - sensorineural epithel/lateral wall

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