Die Rolle der DNA-Replikation in B Zell Genominstabilität

Antikörper bilden die Grundlage für alle langanhaltende Serumimmunität. Erfolgreiche Immunantworten auf Pathogene, wie Viren und Bakterien, beinhalten fast immer auch die Erzeugung von hochaffinen Antikörpern welche die Pathogene binden und neutralisieren. Der Prozess durch den ein umfangreiches Repertoire von Antikörpern erzeugt wird als Antikörper-Diversifizierung bezeichnet und steht im Mittelpunkt der vorgeschlagenen Forschung. Antikörper Diversifizierung ist ein einzigartiges genomisches Phänomen das ausschließlich an den Immunglobulin (Ig) Loci in B- Lymphozyten auftritt. Der Hauptregler für dieses Phänomen ist das Enzym Activation Induced Deaminase (AID), das Mutationen an bestimmten Stellen innerhalb der Ig-Loci einführt. Dieser essentielle immunologische Prozess ist von Kollateralschäden im Genom begleitet da AID ein nicht- spezifisches Enzym ist das nicht-Ig Gene mutieren kann. Dies kann zu Genominstabilität führen die sich durch das Auftreten von schädlichen chromosomalen Translokationen auszeichnen die zu B-Zell- Krebserkrankungen, wie beispielsweise Burkitt-Lymphoma führen können. Daher ist es von großer klinischer und biologischer Bedeutung zu verstehen wie AID-Aktivität und die damit verbundenen genomischen Prozesse zu solchen Malignitäten führen. In diesem Zusammenhang haben wir vor kurzem die DNA-Replikation als einen wichtigen Akteur bei der Antikörper Diversifizierung identifiziert und vorläufige Ergebnisse zeigen deutlich eine Rolle für die DNA-Replikation in AID- vermittelten Translokationen. Auf dieser Basis stellen wir die Hypothese auf, dass die DNA- Replikation eine wichtige Rolle bei der B-Zell-Tumorgenese hat. Die vorgeschlagene Forschung zielt darauf ab, dieses wie folgt zu ermitteln: Ziel 1: Aufklärung der DNA-Replikation Landschaft in B Zellen, die Antikörper-Diversifikation durchlaufen: Hier werden wir eine genomweite Karte erhalten die zeigt wo die DNA-Replikation in B-Zellen, die AID exprimieren und Antikörper Diversifizierung durchführen, initiiert wird und bestimmen wie deren Häufigkeit und Verteilung von dem Verlust der Replikationsfaktoren beeinflusst wird. Dies wird zu vorher identifizierten Stellen von AID-Aktivität im Genom verglichen um festzustellen ob Replikationsinitiationsstellen mit AID-Aktivität korrelieren. Ziel 2: Feststellen ob die DNA-Replikation benötigt wird für AID vermittelte Translokationen: In diesem Ziel werden wir feststellen, ob der Verlust von Replikationsfaktoren die Frequenz und Verteilung der AID-vermittelten Translokationen in B-Zellen verändert. In Kombination mit Daten von Ziel 1 wird uns das ermöglichen festzustellen ob Translokationen an Stellen von AID-Aktivität und/oder DNA-Replikationsinitiation auftreten. Zusammenfassend erwarten wir dass diese Studien neue Erkenntnisse über die Rolle der DNA- Replikation in der Genese der AID-vermittelte Genominstabilität liefern, von der wir annehmen dass sie wichtige Auswirkungen auf die B-Zell-Lymphomaforschung sowie auf dem Gebiet der Genomintegrität im Allgemeinen hat.