Molekularbiologische, biochemische und verhaltenspharmakologische Untersuchungen zur Bedeutung der Glutamatdecarboxylase (GAD1 und GAD2) als einem Kandidatengen der Alkoholabhängigkeit

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In einer "quantitative trait loci" (QTL)-Untersuchung konnte eine signifikante Korrelation zwischen einer erhöhten Alkoholentzugsempfindlichkeit und Allelen auf Mauschromosom 4, (Tyrpl), Mauschromosom 1 (D1Mit206), mauschromosom 11 (D1Mit174) und auf zwei Genorten des Mauschromosoms 2 (D2Mit9 und D2Mit17) gezeigt werden (Buck et al. 1997). Im Rahmen des Forschungsstipendiums ist beabsichtigt, die beteiligten Genorte auf Chromosom 4 und Chromosom 2 näher zu charakterisieren und geeignete Kandidatengene zu untersuchen.Im ersten Schritt soll durch verhaltensgenetische Experimente eine genauere Lokalisation des QTL auf Mauschromosom 4 erzielt werden. Zur Erreichung dieses Zieles sollen aus dem am Portland Alcohol Research Center entwickelten Chromosom 4 Congenic D2.B6 Tyrpl Mausstamm, welcher selektiv entzugsprotektive C57BL/6J (B6) Allele im Bereich des Chromosom 4 auf dem Boden eines DBA/2J (D2) Hintergrundgenoms besitzt, sogenannte "Interval Specific Congenic Strains" (ISCS) entwickelt und auf ihre Alkoholentzugsempfindlichkeit getestet werden. In Ergänzung dieser Versuche ist geplant, plausible Kandidatengene der chromosomalen Region [z.B. Protein Tyrosine Phosphatase Receptor Type D (Ptprd), Phosphodiesterase 4B (Pde4B)] in den beiden der QTL Untersuchung zugrunde liegenden Vorläuferstämmen (DBA/2J, C57BL/6J) zu sequenzieren. Die funktionelle Bedeutung polymorpher Kandidatengene soll anhand von Assoziationsuntersuchungen sowohl in rekombinanten Inzuchtstämmen, als auch an verhaltensselektierten Tierpopulationen überprüft werden.Der vierte Projektabschnitt dient dazu, die funktionelle Bedeutung der Gene Glutamatdecarboxylase 1 und 2 (Gad-1, Gad-2) als unmittelbaren Kandidatengenen für Alkoholabhängigkeit und Alkoholentzug näher zu beschreiben. Beide Gene befinden sich in unmittelbarer Nähe der bisher identifizierten QTLs auf Chromosom 2 und kodieren die Schrittmacherenzyme für die Synthese des inhibitorischen Neurotransmitters Gamma-Aminobuttersäure(GABA). In vorläufigen Untersuchungen konnte eine verminderte GAD-Aktivität in den alkoholentzugsempfindlichen D2-Mäusen im Vergleich zu den B6-Mäusen gemessen werden. Zur Erreichung des Projektzieles ist sowohl die Sequenzierung beider Gene, sowohl die Untersuchung der Gad-1 und Gad-2 mRNA Expression in verschiedenen Hirnarealen in B6 und D2 Mäusen unter den Bedingungen des akuten Ethanolentzugs und Kontrollbedingungen vorgesehen. (Literatur: Buck, K.J. et al., 1997, J. Neurosci., 17 (10): 3946)