Investigation of the transcriptional regulation of the Na+/I-symporter (NIS) gene in view of its use in radioiodine therapy of thyroid cancer

• Applicant: Professor Dr. Ulrich Loos
• Subject Area: Human Genetics
• Term: from 1998 to 2005
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5160088

Im vorliegenden Fortsetzungsantrag soll die Charakterisierung der NIS-Gentranskription auf den chromosomalen Genlokus fokussiert werden. Im laufenden Projekt war eine umfassende Untersuchung vor allem mit Hilfe von Reportergenen beschrieben, wobei die Arbeitsgruppe verschiedene Transfektionsassays etabliert und die Wechselwirkung des NIS-Promoters mit Transkriptionsfaktoren und Hormonrezeptoren charakterisiert hat. Dabei ergab sich ein Widerspruch insoweit, als transient und stabil transfizierte NIS-Konstrukte in vielen Zellen transkriptionell aktiv waren, welche kein endogenes NIS exprimierten. Dies weist darauf hin, dass entweder posttranskriptionelle Mechanismen wie RNA-Stabilität wirksam sind, oder die NIS-Transkription durch 'cis-acting' Elemente gesteuert wird, die außerhalb der schon klonierten Regionen (welche insgesamt 5700bp genomische DNA umfassen) liegen. Beide Möglichkeiten werden im vorliegenden Fortsetzungsantrag weiter untersucht. In einem ersten Teil will die AG die 3'-untranslatierte Region der NIS-cDNA, die bisher nicht bekannt ist, klonieren und ihre mögliche Rolle bei der Transkription charakterisieren. In einem zweiten (größeren) Projektteil will die AG detailliert die Struktur und Funktion des chromosomalen NIS-Gens untersuchen, welches insgesamt über 20000 Basenpaare umfasst. Dazu werden zuerst mittels DNase-Verdau an intakten Zellkernen und nachfolgendem Southern-Blot 'DNase-hypersensitive Stellen' kartiert, welche oft wichtige Elemente wie Enhancer oder Silencer enthalten. Diese Regionen werden dann mittels 'ligation-mediate' (LM)-PCR) im Detail analysiert, wobei Aussagen über die Bindung von Transkriptionsfaktoren in der intakten Zelle möglich sind ('in vivo-footprinting'). Mit den gleichen Methoden kann auch die mögliche Methylierung von CpD-Dinucleotiden genau bestimmt werden.

• DFG Programme: Research Grants