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Identification and characterization of vitamin D target genes in human monocytes and macrophages
Julia Wilfinger
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Carsten Carlberg
DOI
10.25365/thesis.33087
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29632.00087.347854-5
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Vitamin D3 hat eine direkte Wirkung auf die Genregulation durch die Bindung des Metaboliten 1α,25-Dihydroxyvitamin D3 (1,25(OH)2D3) an den Transkriptionsfaktor Vitamin D Rezeptor (VDR). Das Verhältnis von tausenden genomischen VDR Bindungsstellen zu hunderten primären 1,25(OH)2D3 Gene wirft viele Fragen auf. Wir untersuchten Chromatin-Domänen der Gene kodierend für die Adhäsionsmoleküle CD97 und LRRC8A, den Glucose Transporter SLC37A2 und den Co-Aktivator NRIP1. Diese Regionen unterscheiden sich erheblich in ihrer Größe (7,3 bis 956 Kilobasen (kb)) und enthalten jeweils eine dominante VDR Bindungsstelle. In Monozyten sind diese vier Domänen mit offenem Chromatin assoziiert und mit VDR besetzt. In Makrophagen sind nur die Gene LRRC8A, SLC37A2 und NRIP1 mit offenem Chromatin und VDR assoziiert. Die VDR Bindungsstelle von CD97 trägt, im Gegensatz zu den drei anderen Regionen, keine DR3 Sequenz. CD97, LRRC8A, SLC37A2 und NRIP1 reagieren in Monozyten schon früh auf eine 1,25(OH)2D3 Gabe, in Makrophagen jedoch ist die Reaktion schwächer ausgeprägt und teilweise verzögert. In primären humanen peripheren mononukleären Blutzellen (PBMC) von 71 prädiabetischen Patienten einer Vitamin D3 Interventionsstudie (VitDmet) eignen sich CD97, LRRC8A, SLC37A2 und NRIP1 als Transkriptombiomarker für die Klassifizierung von Individuen die von einer Vitamin D3 Supplementierung profitieren. Insbesondere NRIP1 übertrifft das Potential des zuvor identifizierten Markers CD14 um mehr als 40% und scheint ein gut geeigneter molekularer Marker für den Vitamin D3 Status im hämatopoetischen System zu sein.
Abstract
(Englisch)
Vitamin D3 belongs to the few nutritional compounds that has, via the binding of its metabolite 1α,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25(OH)2D3) to the transcription factor vitamin D receptor (VDR), a direct effect on gene regulation. The relation of thousands of genomic VDR binding sites to a few hundred primary 1,25(OH)2D3 target genes is still largely unresolved. We studied chromatin domains containing genes for the adhesion molecules CD97 and LRRC8A, the glucose transporter SLC37A2 and the co-activator NRIP1. These domains vary significantly in size (7.3 to 956 kilo bases (kb)) but contain each one major VDR binding site. In monocytic cells these four sites are associated with open chromatin and occupied by VDR, while in macrophage-like cells only the sites of LRRC8A, SLC37A2 and NRIP1 are accessible and receptor-bound. The VDR site of CD97 does, in contrast to the three other loci, not carry any direct repeat spaced by 3 nucleotides (DR3)-type binding sequence. CD97, LRRC8A, SLC37A2 and NRIP1 are early responding 1,25(OH)2D3 target genes in monocytic cells, while in macrophage-like cells they respond less and in part delayed. In primary human peripheral blood mononuclear (PBMC) cells from 71 pre-diabetic subjects of a vitamin D3 intervention study (VitDmet) CD97, LRRC8A, SLC37A2 and NRIP1 can be used as transcriptomic biomarkers for classifying human individuals for their possible benefit from vitamin D3 supplementation. In particular, NRIP1 exceeds the potential of the previously identified marker CD14 by more than 40% and seems to be a well-suited molecular marker for the vitamin D status in the hematopoietic system.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
vitamin D3 primary vitamin D target genes vitamin D receptor biomarker chromatin genregulation vitamin D3 supplementation
Schlagwörter
(Deutsch)
Vitamin D3 primäre Vitamin D Gene Vitamin D Rezeptor Biomarker Chromatin Genregulation Vitamin D3 Supplementation
Autor*innen
Julia Wilfinger
Haupttitel (Englisch)
Identification and characterization of vitamin D target genes in human monocytes and macrophages
Paralleltitel (Deutsch)
Identifizierung und Charakterisierung von Vitamin D Genen in menschlichen Monozyten und Makrophagen
Publikationsjahr
2014
Umfangsangabe
88 S. : Ill., graf. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Carsten Carlberg
AC Nummer
AC11723438
Utheses ID
29389
Studienkennzahl
UA | 066 | 838 | |