Navigation ▼

Show simple item record

dc.contributor.advisor Brenig, Bertram Prof. Dr. Dr. de
dc.contributor.author Chen, Kefei de
dc.date.accessioned 2004-02-19T14:39:17Z de
dc.date.accessioned 2013-01-18T10:17:56Z de
dc.date.available 2013-01-30T23:51:20Z de
dc.date.issued 2004-02-19 de
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B020-F de
dc.description.abstract Das primäre Ziel der Genomforschung bei landwirtschaftlichen Nutztieren ist die Kartierung und Charakterisierung von Genorten, die für verschiedene Merkmalsausprägungen kodieren, wie Krankheitsresistenz, Reproduktionsleistung und andere wirtschaftlich relevante Merkmale (Fleischqualität).Trotz eines beachtlichen Anstiegs identifizierter und kartierter Gene bzw. von Quantitative Trait Loci (QTL) beim Schwein, ist die Zahl der bisher identifizierten und kartierten Gene im Vergleich zu den Spezies Maus und Mensch eher gering. Durch die Kombination von vergleichender Genomkartierung, bioinformatischen Werkzeugen, sowie molekulargenetischer und proteomanalytischer Techniken wird der Erkenntnisgewinn bei der Erforschung der Genome landwirtschaftlicher Nutztiere weiter stetig zunehmen.Die vorliegende Arbeit stellt strukturelle und funktionelle Analysen von Genen der porcinen Phosphoglycerat-Kinase-Genfamilie (PGK) vor. Mutationen in den PGK Genen sind mit verschiedenen vererbaren Krankheiten bei Mensch und Maus assoziiert, wie beispielsweise mit männlicher Unfruchtbarkeit.Der zweite Teil der vorliegenden Arbeit beschreibt eine neuartige Methode zur Isolierung von Mikrosatelliten-Markern aus genomischen Klonen. Die isolierten Marker wurden in phylogenetischen Studien genetisch unterschiedlicher Schweinerassen eingesetzt.Zwei funktionelle porcine PGK-Gene, zum Einen das ubiquitär expremierte PGK1 und zum Anderen das ausschließlich in den Hoden expremierte PGK2-Gen wurden isoliert und sequenziert. Das porcine PGK1-Gen wurde auf dem Chromosom SSCXq12-q13 kartiert, während das Gen PGK2 auf SSC7q14-q15 lokalisiert wurde. Nachdem neben der genomischen Sequenz des PGK2 auch die insgesamt 1665 bp umspannende cDNA durch die RACE-Technik (Rapid Amplification of cDNA Ends) isoliert und sequenziert werden konnte, zeigten die Sequenzvergleiche, dass das PGK2 Gen nur aus einem einzigen Exon besteht. Dieses Exon enthält den offenen Leserahmen von 1251 bp, der für die 417 Aminosäuren des PGK-Proteins kodiert. Quantitative PCR und RT-PCR zeigten, dass PGK2 nur im Hodengewebe expremiert wird. Des Weiteren konnte nachgewiesen werden, das PGK2 im Hodengewebe eines Ebers mit Leistenbruch sowie eines acht Wochen alten kryptorchiden Ferkels im Vergleich zu einem normalen männlichen Tier weniger stark expremiert worden war.Zwei Einzelnukleotidpolymorphismen (engl.: Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs) im porcinen PGK2-Gen führen zu einem Austausch der jeweiligen kodierten Aminosäure: SNP T427C führt an Position 102 zum Austausch der Aminosäure Serin nach Prolin und SNP C914A führt an Position 246 zum Austausch der Aminosäure Threonin nach Lysin.Das Auftreten der jeweiligen Allelvarianten beider Polymorphismen wurde in sechs verschiedenen Schweinerassen untersucht. Der Austausch der Aminosäure Serin gegen Prolin führt zum Verlust einer CK 2 (Casein Kinase 2) Phosphorilierungsstelle im PGK2 Protein. In Assoziationsstudien mit beiden SNPs konnte ferner für SNP C914A in den untersuchten Tieren der Rasse Pietrain ein signifikanter Effekt auf das Volumen des Ejakulats gefunden werden (p = 0,08).Insgesamt wurden fünfzehn porcine GT(n) Mikrosatelliten (S0701 - S0715) aus neun verschiedenen genomischen PAC-Klonen isoliert. Acht dieser Mikrosatelliten sind mit verschiedenen Kandidatengenen assoziiert. Die verbleibenden sieben Mikrosatelliten sind auf dem q-Arm des Chromosom 16 lokalisiert, einem Bereich des porcinen Genoms für den bisher nur wenige Marker existieren.Eine Genotypisierung von 245 unverwandten Tieren aus 15 verschiedenen Schweinerassen (neun europäische und sechs chinesische) erfolgte für jeden der insgesamt 15 Mikrosatelliten-Marker. Aus den Daten der Typisierungen wurden elf Marker mit insgesamt 136 verschiedenen Allelen für die Analyse von Verwandtschaftbeziehungen zwischen den Schweinerassen ausgewählt. Signifikante phylogenetische Unterschiede zwischen den Rassen wurden durch den hohen durchschnittlichen Fixationsindex (FST = 0,271) bestimmt, ein neighbor-joining (NJ) tree und ein PGMA-Dendrogramm wurden aufgrund der Mikrosatelliten für die Rassen aufgestellt. Die Ergebnisse zeigen auf, dass europäische und chinesische Rassen sich stammesgeschichtlich in zwei separate Gruppen einteilen lassen, überraschenderweise bestanden jedoch engere Verwandtschaftbeziehungen des Göttinger Minischweins und des europäischen Wildschweins zu den chinesischen als zu den untersuchten europäischen Schweinepopulationen. de
dc.format.mimetype application/pdf de
dc.language.iso eng de
dc.rights.uri http://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyrdiss.htm de
dc.title Molecular Strategies in the Analysis of the Porcine Genome de
dc.type doctoralThesis de
dc.title.translated Molekulargenetische Strategien zur Analyse des Schweinegenoms de
dc.contributor.referee Brenig, Bertram Prof. Dr. Dr. de
dc.date.examination 2004-02-05 de
dc.description.abstracteng The main goal of genome research in livestock is to map and characterize trait loci controlling various phenotypic characters like disease resistance, reproduction and other production traits of economic importance (e.g. meat quality). Although identification and mapping of functional genes and quantitative trait locus (QTL) regions associated with traits of interest increased significantly in pigs, the number of genes mapped is still small compared with human and mouse. Comparative analysis and bioinformatic tools combined with genomic and post-genomic techniques enable to achieve greater progress in the analysis of the porcine genome. The present thesis focuses on structural and functional analysis of genes of the porcine phosphoglycerate kinase (PGK) family which have previously been identified as candidate genes for inherited male fertility along with other inherited disorders in human and mouse. The second part of the thesis describes the isolation of microsatellite markers either from specific chromosomal region of interest, or from large-insert library clones harboring targeted trait genes, and the application of these informative markers in phylogenetic studies.The porcine functional PGK genes, i.e. the ubiquitously expressed X-linked PGK1 gene and the autosomally determined testis-specific PGK2 gene, were identified and mapped on SSCXq12-q13 and SSC7q14-q15, respectively. The 1665 bp of full-length PGK2 cDNA were compiled using the modified rapid amplification 5 -RACE and 3 -RACE information. The results of genomic and cDNA sequences of the porcine PGK2 gene demonstrated that it is a single-exon intronless gene with a complete open reading frame of 1251 bp encoding a PGK protein of 417 amino acids. Real time PCR results showed that PGK2 mRNA was solely expressed in the testis. There was a lower amount of PGK2 expression in the testis from a herniated boar and a very small amount of PGK2 expression in the testis of an 8-week-old piglet compared to an adult boar. Two SNPs of PGK2 gene (SNP-A: T427C; SNP-B: C914A) resulting in amino acid substitutions (SNP-A: Ser102-Pro102; SNP-B: Thr264-Lys264) were detected and genotyped among six pig breeds. The SNP-A mutation of proline could lead to the loss of a casein kinase II (CK2) phosphorylation site in the PGK2 peptide. Association analyses between the PGK2 gene and some traits of sperm quantity and quality were performed. The results showed that SNP-B has a significant effect on semen volume in the Pietrian breed (p = 0.08).Fifteen (GT)n porcine microsatellites (S0701 S0715) were isolated from nine PAC clones by an improved efficient and rapid flanking sequence-based approach. Eight of the newly developed microsatellites were gene-associated, and the other seven microsatellites within the poorly covered chromosome region SSC16q were isolated to refine this region. The microsatellite markers were genotyped for a panel of 245 unrelated animals representing 15 European and Chinese indigenous pig breeds. A set of eleven microsatellite loci with a total of 136 alleles was used to analyze the phylogenetic relationships between the pig populations. Breed differentiation was significant as shown by the high average fixation index (FST = 0.271). Neighbor-joining (NJ) tree and unweighted pair group method with arithmetic mean (UPGMA) dendrogram were constructed. The results revealed that European and Chinese indigenous pig breeds had diverged into two distinct groups, apart from the German Göttingen Minipig and the European wild boar, which clustered into the branches of Chinese pig populations. de
dc.contributor.coReferee Simianer, Henner Prof. Dr. de
dc.subject.topic Agricultural Sciences de
dc.subject.ger Schwein de
dc.subject.ger PGK2-Gen de
dc.subject.ger Phosphoglycerat-Kinase de
dc.subject.ger Männliche Fruchtbarkeit de
dc.subject.ger Mikrosatellitenentwicklung de
dc.subject.ger Phylogenetische Studien de
dc.subject.ger 630 Landwirtschaft de
dc.subject.ger Veterinärmedizin de
dc.subject.eng Porcine de
dc.subject.eng PGK2 Gene de
dc.subject.eng Phosphoglycerate Kinase de
dc.subject.eng Male Fertility de
dc.subject.eng Microsatellite Isolation de
dc.subject.eng Phylogenetic Analysis de
dc.subject.bk 48.64 de
dc.identifier.urn urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-189-8 de
dc.identifier.purl webdoc-189 de
dc.affiliation.institute Fakultät für Agrarwissenschaften de
dc.identifier.ppn 381899845 de

Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record