Die Alignments für die betrachteten DNA-Abschnitte werden in den Abb. A1 bis A6, S. 149ff., dargestellt. Daraus erkennbare Bereiche mit hoher Homologie werden in den Tab. 22 bis 24 (S. 78ff.) zusammengefasst. Die größten Homologien erschienen in den Exons. Auch alle bekannten 5’-flankierenden Bereiche weisen hohe Homologien auf. In einigen der 5’-flankierenden Bereichen gab es Homologien bis 91 %, die durchweg in
1147 95 2800 bp
125/114 69 183 135/900 bp
5’ 3’
der Nähe des tsp lagen. Auffällig sind die hohen Homologien (bis 98 %) in Exonbereichen von IL-6 und IFN-γ. Weiterhin ist zu bemerken, dass bei der DNA von Mensch und Schwein fast ausschließlich die Exonbereiche hohe Homologien aufweisen, wohingegen sich bei den anderen Spezies auch konservierte Abschnitte in den Introns finden. Insgesamt liegt die Homologie zwischen Mensch und Rind höher als zwischen Mensch und Schwein. Zwischen Mensch und Maus finden sich die höchsten Homologien im IL-2-Gen: 86 % im Exon 3 und Intron 3.
In den Abb. 16 bis 25 werden die konservierten DNA-Bereiche im Einzelnen dargestellt.
Abb. 16 zeigt für IL-2, dass 5’-flankierend zwischen ca. -400 bp und dem tsp ein deutlich abgesetzter Homologiebereich vorliegt. In mehr als zehn einzelnen Kassetten von jeweils ca. 30 bp befinden sich dort vollständig konservierte Bereiche. Im übrigen IL-2-Genbereich (Abb. 17, S. 81) zeigen sich lediglich in den Exonbereichen höhere Homologien.
Abb. 16: IL-2-Alignment zwischen Mensch (A; Genbank Acc. No. X00695) und Maus (B; Genbank Acc. No. AF195956) für die 5’-flankierende Region und Exon 1
Exonbereiche sind durch Pfeile abgegrenzt; sie werden mit unterbrochener Linie fortgesetzt, wenn in den verglichenen Spezies der Bereich unterschiedlich lang ist.
DNA-Bereiche, in denen sich gleiche Nukleotide gegenüberstehen, sind schwarz dargestellt; Unterschiede zwischen den Spezies sind hell hervorgehoben und zeigen SNPs, Deletionen oder Insertionen an.
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
◄────────── Exon 1 ──────────►
Tab. 21: DNA-Sequenzen für die Ermittlung der Genstruktur des porcinen IFN-γ-Gens
Exon Intron
Spezies Referenz-Sequenz 1)
Nr. Start (bp) 2)
Länge/CDS
(bp) 3) Nr Start (bp) 2)
Länge (bp)
CDS (bp) 4)
Mensch AF375790 1 1586 222/114 1 1808 1239 501
2 3047 69/69 2 3116 95
3 3211 183/183 3 3394 2426
4 5820 719/135
Rind Z54144 1 2606 249/114 1 2855 1151 501
2 4006 69/69 2 4075 95
3 4170 183/183 3 4353 2393
4 6746 729/135
Schwein X53085 1 1 239/114 1 240 1147 501
2 1387 69/69 2 1456 95
3 1551 183/183 3 1734 2800
4 4534 1035/135
Maus NM008337 - - - 468
1) Genbank Acc. No.
2) Angabe des ersten Nukleotids relativ zur Referenzsequenz.
3) CDS: codierende Sequenz, d.h. Sequenz, die translatiert wird.
4) Ermittelt aus der Addition der codierenden Abschnitte der Exons.
-: Keine Angabe.
Tab. 22: Vergleiche der untersuchten Zytokin-Genbereiche zwischen Mensch und Maus (Bereiche jeweils in bp)
Gen Konservierter Bereich 1) Teilbereich Sequenzierte Bereiche 2) Exon 1, Intron 1 und Exon 2
IL-6 6) 1382 - 1683 (84 %) 7) 5’-flankierend 1382 - 1714 (84 %) 7) Exon 1 (5’-UTR) 3216 - 3290 (80 %) 7) Exon 3 (CDS)
5’-flankierend (243 bp), Exon 1, Intron 1 und Exon 2
1) Angabe nach der Position in der humanen Referenzsequenz. Nur Bereiche ≥ 50 bp mit Homologien ≥ 80 % werden erfasst.
2) In der vorliegenden Untersuchung sequenzierte Bereiche der porcinen Gene.
3) IL-2: Vergleich Mensch - Maus (Genbank Acc. No. AF195956).
4) Referenzsequenz Genbank Acc. No. X00695 (Mensch).
5) Referenzsequenz Genbank Acc. No. J00264 (Mensch).
6) IL-6: Vergleich Mensch - Maus (Genbank Acc. No. M20572).
7) Referenzsequenz Genbank Acc. No. AF372214 (Mensch).
8)IL-12B: Vergleich Mensch - Maus (Genbank Acc. No. S82420 - S82426), jedoch keine komplette Information über die DNA-Sequenz der intronischen Bereiche bei der Maus.
9) Referenzsequenz Genbank Acc. No. AY008847 (Mensch).
Tab. 23: Vergleich der untersuchten Zytokin-Genbereiche zwischen Mensch und Rind (Bereiche jeweils in bp)
Gen Konservierter Bereich 1) Teilbereich Sequenzierte Bereiche 2)
Exon 1, Intron 1 und Exon 2 Exon 1, Intron 1 und Exon 2 Intron 2 und Exon 3
1) Angabe nach der Position in der humanen Referenzsequenz. Nur Bereiche ≥ 50 bp mit Homologien ≥ 80 % werden erfasst.
2) In der vorliegenden Untersuchung sequenzierte Bereiche der porcinen Gene.
3) IL-2: Vergleich Mensch - Rind (Genbank Acc. No. X17201 und AF535144).
4) Referenzsequenz Genbank Acc. No. X00695 (Mensch).
5) Referenzsequenz Genbank Acc. No. J00264 (Mensch).
6) IL-6: Vergleich Mensch-Rind (Genbank Acc. No. X57317 und Z11749).
7) Referenzsequenz Genbank Acc. No. AF372214 (Mensch).
8) IFN-γ: Vergleich Mensch - Rind (Genbank Acc. No. Z54144).
9) Referenzsequenz Genbank Acc. No. AF375790 (Mensch).
Tab. 24: Vergleich der untersuchten Zytokin-Genbereiche zwischen Mensch und Schwein (Bereiche jeweils in bp)
Gen Konservierter Bereich 1) Teilbereich Sequenzierte Bereiche 2) Exon 1, Intron 1 und Exon 2
IL-6 5) 1683 - 1765 (90 %) 6) Exon 1 (5’-UTR; CDS) 3177 - 3290 (85 %) 6) Exon 3 (CDS)
6087 - 6243 (93 %) 6) Exon 4 (3’-UTR)
5’-flankierend (243 bp), Exon 1, Intron 1 und Exon 2 Intron 2 und Exon 3
1) Angabe nach der Position in der humanen Referenzsequenz. Nur Bereiche ≥ 50 bp mit Homologien ≥ 80 % werden erfasst.
2) In der vorliegenden Untersuchung sequenzierte Bereiche der porcinen Gene.
3) IL-2: Vergleich Mensch - Schwein (Genbank Acc. No. AB041935).
4) Referenzsequenz Genbank Acc. No. X00695 (Mensch).
5) IL-6: Vergleich Mensch - Schwein (Genbank Acc. No. M86722).
6) Referenzsequenz Genbank Acc. No. AF372214 (Mensch).
7) IL-12B: Vergleich Mensch - Schwein (Genbank Acc. No. U08317).
8) Referenzsequenz Genbank Acc. No. AY008847 (Mensch).
9) IFN-γ: Vergleich Mensch - Schwein (Genbank Acc. No. X53085).
10) Referenzsequenz Genbank Acc. No. AF375790 (Mensch).
Für IL-6 wird in Abb. 18 ein Alignment, das von ca. -1300 bp bis über das letzte Exon hinausreicht dargestellt. Auch hier ist 5’-flankierend vom tsp ein konservierter Bereich zu erkennen, der von ca. -280 bp bis zum tsp reicht. Ebenfalls ist Exon 3 stark konserviert, und im Intron 3 liegen mehrere homologe Abschnitte in einem Bereich von etwa 200 bp. Weiter 3’-seitig ist IL-6 zwischen Mensch und Maus wenig homolog.
Für IL-12B konnten nur Alignments für exonnahe DNA-Bereiche zwischen Mensch und Maus durchgeführt werden. 5’-flankierend vor dem tsp liegt ein etwa 270 bp langer konservierter Bereich (Abb. 19). Konserviert erweisen sich auch die Exonsequenzen sowie darin angrenzende Intron-Regionen (Abb. 20 bis 25, S. 83ff.). Dies gilt insbe-sondere für Exon 3 sowie Abschnitte in den Exons 5, 6 und 8.
.
Abb. 17: IL-2-Alignment zwischen Mensch (A; Genbank Acc. No. X00695) und Maus (B; Genbank Acc. No. AF195956) für den gesamten genomischen Bereich
Legende siehe Abb. 16, S. 76. E: Exon; gestrichelte Linie für nicht passende Exon-bereiche.
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
◄───── Exon 1─────►
◄─ Exon 3 ─►
───────────── Exon 4 ─────── ─ ─ ─ ─ ─►
◄E 2►
◄
Abb. 18: IL-6-Alignment zwischen Mensch (A; Genbank Acc. No. J00264) und Maus (B; Genbank Acc. No. M20572) für den gesamten genomischen Bereich
Legende siehe Abb. 16, S. 76.
Abb. 19: IL-12B-Alignment zwischen Mensch (A; Genbank Acc. No. AY008847) und Maus (B; Genbank Acc. No. S82420) für den 5’-flankierenden Bereich und Exon 1
Legende siehe Abb. 16, S. 76.
◄── Exon 1 ──►
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
A:
B:
- E 1► ◄── Exon 2 ──►
◄─ E 3 ►
◄─ Exon 4 ─►
◄──── Exon 5 ─ ─ ─ ─
─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ►
◄
Abb. 20: IL-12B-Alignment zwischen Mensch (A; Genbank Acc. No. AY008847) und Maus (B; Genbank Acc. No. S82421) für den Bereich von Exon 2 Legende siehe Abb. 16, S. 76. E: Exon.
Abb. 21: IL-12B-Alignment zwischen Mensch (A; Genbank Acc. No. AY008847) und Maus (B; Genbank Acc. No. S82422) für den Bereich von Exon 3 – 4 Legende siehe Abb. 16, S. 76.
Abb. 22: IL-12B-Alignment zwischen Mensch (A; Genbank Acc. No. AY008847) und Maus (B; Genbank Acc. No. S82423) für den Bereich von Exon 5 Legende siehe Abb. 16, S. 76.
A:
B:
A:
B:
◄─
E 2─►
A:
B:
A:
B:
A:
B:
── Exon 3 ──►
◄──────
◄─ Exon 4 ►
◄──── Exon 5 ────►
A:
B:
A:
B:
Abb. 23: IL-12B-Alignment zwischen Mensch (A; Genbank Acc. No. AY008847) und Maus (B; Genbank Acc. No. S82424) für den Bereich von Exon 6 Legende siehe Abb. 16, S. 76.
Abb. 24: IL-12B-Alignment zwischen Mensch (A; Genbank Acc. No. AY008847) und Maus (B; Genbank Acc. No. S82425) für den Bereich von Exon 7 Legende siehe Abb. 16, S. 76.
Abb. 25: IL-12B-Alignment zwischen Mensch (A; Genbank Acc. No. AY008847) und Maus (B; Genbank Acc. No. S82426) für Exon 8 und dem 3’-flankierenden Bereich
Legende siehe Abb. 16, S. 76.
Das Alignment zwischen Rind und Mensch für IFN-γ wird in Abb. 26 dargestellt.
Konserviert ist der 5’-flankierende Bereich gemeinsam mit dem größeren Teil von Exon 1. Ein besonders starke Homologie hat auch Exon 2 inklusive dem gesamten Intron 2 und dem Anfangsteil von Exon 3. Das lange Exon 4 enthält ebenfalls konservierte Sequenzen, besonders im Bereich des 3’-UTR. Daneben gibt es mehrere Homologiebereiche in den Intronregionen und der 3’-flankierenden Region.
A:
B:
A:
B:
◄──── Exon 6 ───►
A:
B:
◄─ Exon 7 ─►
◄─────────────────────── Exon 8 ────────────── ───────────
──── ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ► A:
B:
A:
B:
A:
B:
Abb. 26: IFN-γ-Alignment zwischen Rind (A; Genbank Acc. No. 54144) und Mensch (B; Genbank Acc. No. AF375790) für den gesamten genomischen Bereich Legende siehe Abb. 16, S. 76. E: Exon.