Imprinting-Kontrollregion

Imprinting ist ein epigenetisches Phänomen, bei dem bestimmte Gene abhängig von ihrer elterlichen Herkunft monoallelisch exprimiert werden – das heißt, nur das mütterliche oder das väterliche Allel ist aktiv, während das andere epigenetisch reprimiert ist. Imprintete Gene liegen häufig in Clustern vor und werden gemeinsam über differentiell methylierte Regionen (DMRs) reguliert.

Eine der am besten charakterisierten ICRs ist die Imprinting-Kontrollregion des IGF-2/H19-Locus.

Die Gene IGF2 und H19 werden durch eine ICR mit einer CTCF-Bindungsstelle voneinander getrennt. Stromabwärts gelegene Enhancer regulieren die Expression beider Gene. Im mütterlichen Allel ist die ICR hypomethyliert, wodurch der Faktor CTCF binden kann. Infolgedessen können die nachgeschalteten distalen Enhancer die Expression von maternalem H19 lnRNA fördern. Dieses rekrutiert transkriptionelle Repressoren wie MBD1 und reprimiert das maternale IGF-2 Gen.

Im väterlichen Allel hingegen ist die ICR hypermethyliert, wodurch die Bindung von CTCF unterbunden wird. Dies erlaubt den Enhancern, IGF-2 zu aktivieren, während H19 auf dem väterlichen Allel reprimiert bleibt.

Mutationen innerhalb der ICR können zu fehlerhaften Methylierungen führen und so Imprinting-Defekte verursachen.

• Lu und Wang. Non-coding RNA in Ischemic and Non-ischemic Cardiomyopathy. Curr Cardiol Rep. 20(11):115. 2018
• SanMiguel und Bartolomei. DNA methylation dynamics of genomic imprinting in mouse development. Biol Reprod. 99(1):252-262. 2018