TP 9

Functional Validation I: Gene and molecular analysis

In unserer jüngsten genomweiten Assoziationsstudie für Alkoholabhängigkeit (GWAS) wurden 13 Einzel-Nukleotid- Polymorphismen (SNPs) identifiziert, die als Top-Marker mit Alkoholismus assoziieren (Frank et al., 2012). Im Rahmen dieses Programms werden weitere Kandidatengene durch unsere "genetische Pipeline" (SP2, 3) identifiziert. Ob diese Genvarianten kausal mit alkoholbedingten Verhaltensweisen verbunden sind, und welche Funktionen diese Gene, die diesen Varianten zugeordnet sind, bei der Entwicklung von Alkoholismus haben, ist bisher noch unklar. Nur geeignete Tiermodelle ermöglichen die funktionelle Validierung von diesen möglichen Kandidatengenen. Wir schlagen vor, (i) Drosophila als genetisches Modellsystem mit seiner kurzen Generationszeit und vielen genetischen Werkzeugen zu verwenden, um die Funktion von Orthologen Kandidatengenen in alkohol-induzierten Verhalten zu analysieren. Darüber hinaus werden wir (ii) humanisierte Mausmodelle herstellen, die den menschlichen SNP von Interesse tragen. Diese Modelle dienen zur funktionellen Validierung und können einen tieferen mechanistischen Einblick in die pathogene Art der Gen-Variante von Interesse bereitstellen.  
Alkohol-induzierte Verhaltensweisen sind sich bei Fliegen, Mäusen und Menschen phänotypisch und mechanistisch ähnlich.  Wir haben mit Hilfe von Fliegen eine zelluläre neuronale Stressantwort identifiziert, die  Alkohol-induziertes Verhalten beeinflusst und im Menschen möglichweise konserviert ist. Unser Ziel ist es, geeignete Drosophila -Mutanten der Top- Kandidatengene zu erzeugen und die Folgen dieser veränderten Genfunktionen in Alkohol-Empfindlichkeit, -Toleranz, -Präferenz und Konsum zu untersuchen. Ferner soll der Bezug zur zellulären Stressantwort mit neuroanatomischen und molekulargenetischen Methoden untersucht werden.
Die zugleich erzeugten humanisierten Mausmodelle werden ausführlich im SP5 auf ihr Suchtverhalten hin untersucht; hier wird insbesondere der Verlauf von Alkoholsucht und Rückfall und sowie die pharmakologische Antwort auf Anti-Rückfall Medikamente untersucht.

Keywords: validation of candidate genes cellular stress response