Pleiotrope Effekte der GREY Mutation beim Pferd

Bei Pferden wird vorzeitiges Ergrauen des Fells, auch Schimmelung genannt, durch eine 4,6- kb-Duplikation im Intron 6 von STX17 verursacht, die eine Überexpression von STX17 und benachbarten Genen (z. B. NR4A3) verursacht. Diese vollständig dominante Mutation (GREY-Mutation) wurde von Leif Andersson (Universität Uppsala) entdeckt. In Wien hatte Johann Sölkner (BOKU) mit Partnern von der Vewterinärmedizinischen Universität Wien, der Medizinischen Universität Wien und der Universität Zagreb die Genetik von Ergrauen, Melanomen und einem Vitiligo-Syndrom bei Lipizzanern-Schimmeln europäischer Staatsgestüte (Österreich, Slowenien, Kroatien) untersucht , Ungarn, Bosnien-Herzegowina, Italien und der Slowakei) durch mehrfach wiederholte Phänotypisierung und Sammlung von Stammbauminformationen über mehrere Jahre. Darauf aufbauend untersuchten beide Forschungsgruppen die Auswirkungen des Genotyps (Mutation) auf die Phänotypen (Ergrauungsgeschwindigkeit, Melanom, Vitiligo und Sprenkel/Sommersprossen). Die Ergebnisse zeigen, dass homozygote Schimmel schneller ergrauen und anfälliger für Melanome und Vitiligo sind als heterozygote Tiere, während fast alle gesprenkelten Pferde heterozygot sind (Rosengren Pielberg et al. 2008). Diese Arbeit fand weltweit große Beachtung. Das Hauptziel des aktuellen Projekts ist es, die (molekularen) Mechanismen hinter dieser GREY-Mutation, ihre Funktion, Auswirkungen auf vorzeitiges Ergrauen, auf die Melanomentwicklung und -anfälligkeit für Tumorentstehung, auf die Entwicklung von Vitiligo, Sprenkeln (Sommersprossen) vollständig zu verstehen. Wir screenen auf Veränderungen in der Genexpression, die mit dem Vorhandensein dieser Mutation verbunden sind, mittels vollständiger Transkriptomanalyse in Melanozyten von GRAUEN im Vergleich zu braunen Pferden und Rappen unter Verwendung von Sequenzierung der nächsten Generation (NGS), scRNA-seq, Kopienzahlanalyse (CNV) und CRISPR/Cas9 sowie TALEN-vermittelten Knockout-Experimenten. Zusätzlich sollen Proteomanalysen aller im Rahmen dieser Studie gewonnenen Zelltypen (Melanozyten-Stammzellen, verschiedene Melanozyten aus bestimmten Hautarealen, primäre Melanomzellen) aber auch entsprechende Gewebeproben einen tieferen Einblick in die Funktionsweise ermöglichen und Regulationsmechanismen hinter der GREY-Mutation erhellen .