Caractérisation de nouveaux mécanismes transcriptionnels impliqués dans la biologie osseuse

Le développement et l'homéostasie des os requièrent l'orchestration spatio-temporelle d'un grand nombre de signaux moléculaires. Ces signaux entraînent l'activation ou l'inhibition de différents facteurs de transcription, lesquels sont en mesure de contrôler la prolifération et la différenciation des ostéoblastes et des chondrocytes. L'intégrité de ces différents mécanismes se doit d'être maintenu tout au long de la vie. Ainsi, une anomalie dans l'un de ces mécanismes conduit à l'apparition de pathologies osseuses et métaboliques telles qu’une hypophosphatémie, l'ostéoporose ou l'ostéoarthrite (OA). Afin d'en apprendre davantage sur la biologie osseuse, le projet décrit dans cette thèse a pour objectif de caractériser de nouveaux mécanismes de régulation transcriptionnelle pour deux gènes importants dans le développement des os et le maintien de leur intégrité. Il s’agit du Paired-like Homeodomain Transcription Factor 1 (PITX1) et du Phosphate-regulating gene with homology to endopeptidase on the X chromosome (PHEX). Le premier mécanisme présenté dans cette thèse concerne la régulation transcriptionnelle du gène PITX1, un facteur de transcription à homéodomaine nécessaire, notamment, au développement des os des membres inférieurs et au maintien de l'intégrité du cartilage articulaire chez l'adulte. Ainsi, dans les chondrocytes articulaires, on note que l'expression de PITX1 est assurée par le recrutement du facteur de transcription E2F1 à deux éléments de réponse présents dans la région proximale du promoteur de PITX1. Aussi, dans les chondrocytes articulaires de patients souffrant d'OA, dans lesquels l'expression de PITX1 est fortement diminuée, un mécanisme de répression transcriptionnelle, lequel implique la protéine multifonctionnelle Prohibitin (PHB1), semble être activé. En effet, dans ces chondroytes, on note une forte accumulation nucléaire de PHB1 comparativement aux chondrocytes articulaires de sujets sains. Le second mécanisme présenté dans cette thèse concerne la répression transcriptionnelle de PHEX, la peptidase mutée dans le syndrome d'hypophosphatémie lié au chromosome X (X-Linked Hypophosphatemia, XLH), lequel se caractérise par une hypophosphatémie et une ostéomalacie. Le traitement d'ostéoblastes à la Parathyroid hormone-related protein (PTHrP) permet d’observer la répression de PHEX. Afin de caractériser le mécanisme responsable de cette répression, des expériences de gènes rapporteurs ont révélé la présence de deux éléments de réponse pour le répresseur transcriptionnel E4BP4 dans le promoteur de PHEX. La suppression de l'expression d'E4BP4 par l'utilisation d'ARN d'interférence a permis de valider que ce facteur de transcription est responsable de la répression de PHEX suite au traitement d'ostéoblastes à la PTHrP. En somme ces nouveaux mécanismes de régulation transcriptionnelle permettent de mieux comprendre la régulation de l'expression de PITX1 et de PHEX. Aussi, cette nouvelle implication de PHB1 dans la pathogenèse de l'OA offre de nouvelles possibilités de traitement et pourrait servir pour le diagnostic précoce de cette pathologie. Enfin, la caractérisation d'E4BP4 en tant que médiateur pour la répression de PHEX par la PTHrP suggère que ce répresseur transcriptionnel pourrait être impliqué dans le contrôle de la minéralisation des os et des niveaux de phosphate sanguin.

Impact of (pro)renin receptor deficiency in adipose tissue using a genetically engineered mouse model

La stimulation du récepteur de la rénine/prorénine [(P) RR], un membre récemment découvert du système rénine-angiotensine (SRA), augmente l'activité du SRA et des voies de signalisation angiotensine II-indépendante. Pour étudier l'impact potentiel du (P)RR dans le développement de l`obésité, nous avons émis l'hypothèse que les souris déficientes en (P)RR uniquement dans le tissus adipeux (KO) auront une diminution du poids corporel en ciblant le métabolisme du tissu adipeux, l'activité locomoteur et/ou la prise alimentaire. Ainsi, des souris KO ont été générées en utilisant la technologie Cre/Lox. Le gain de poids et la prise alimentaire ont été évalués hebdomadairement dans les mâles et femelles KO et de type sauvage (WT) pendant 4 semaines alors qu’ils étaient maintenu sur une diète normal. De plus, un groupe de femelles a été placé pour 6 semaines sur une diète riche en gras et en glucides (HF/HC). La composition corporelle et l'activité ambulatoire ont été évaluées par l’EchoMRI et à l’aide de cages Physioscan, respectivement. Les tissus adipeux ont été prélevés et pesés. De plus, les gras péri-gonadaux ont été utilisés pour le microarray. Finalement, le niveaux d'expression d'ARNm du (P)RR ont été évalués. Comme le gène du (P)RR est situé sur le chromosome X, les mâles étaient des KOs complets et les femelles étaient des KOs partielles. Les souris KO avaient un poids corporel significativement plus petit par rapport à WT, les différences étant plus prononcées chez les mâles. De plus, les femelles KOs étaient résistantes à l'obésité lorsqu'elles ont été placées sur la diète HF/HC et donc elles avaient significativement moins de masse grasse par rapport aux WTs. L’analyse histologique des gras péri-gonadaux des KOs nous ont dévoilés qu’il avait une réduction du nombre d'adipocytes mais de plus grande taille. Bien qu'il n'y ait eu aucun changement dans la consommation alimentaire, une augmentation de près de 3 fois de l'activité ambulatoire a été détectée chez les mâles. De plus, nous avons observé que leurs tibias étaient de longueur réduite ce qui suggère fortement l'affection de leur développement. Les gras péri-gonadaux des souris KO avaient une expression réduite de l`ABLIM2 (Actin binding LIM protein family, member 2) qui est associé avec le diabète de type II chez l'humain. Ainsi, les données recueillies suggèrent fortement que le (P)RR est impliquée dans la régulation du poids corporelle.

Exploration génomique de la déficience intellectuelle

La déficience intellectuelle (DI) définit un groupe de conditions génétiquement hétérogènes caractérisées par l’apparition de troubles cognitifs précoces chez l’enfant. Elle affecte 1-3% de la population dans les pays industrialisés. La prévalence de la DI est beaucoup plus élevée ailleurs dans le monde, en raison de facteurs sociodémographiques comme le manque de ressources dans le système de santé, la pauvreté et la consanguinité. Des facteurs non-génétiques sont mis en cause dans l’étiologie de la DI ; on estime qu’environ 25% des cas de DI sont d’origine génétique. Traditionnellement, les bases moléculaires de la DI ont été investiguées par des analyses cytogénétiques, les approches de cartographie génétique et le séquençage de gènes candidats ; ces techniques de génétiques classiques sont encore mises à rude épreuve dans l’analyse de maladies complexes comme la DI. La DI liée à l’X a été particulièrement étudiée, avec plus d’une centaine de gènes identifiés uniquement sur le chromosome X. Des mutations hétérozygotes composites sont mises en évidence dans la DI autosomique, dans le contexte d’unions non-consanguines. L’occurrence de ce type de mutations est rare, chez des individus non-apparentés, de sorte que les mutations dominantes de novo sont plus courantes. Des mutations homozygotes sont attendues dans les populations consanguines ou marquées par un effet fondateur. En fait, les bases moléculaires de la DI autosomique ont été presqu’exclusivement étudiées dans le contexte de populations avec des forts taux de consanguinité. L’origine de la DI demeure encore inconnue dans environ 60 % des cas diagnostiqués. En l’absence de facteurs environnementaux associés à la DI chez ces individus, il est possible d’envisager que des facteurs génétiques non identifiés entrent en jeu dans ces cas de DI inexpliqués. Dans ce projet de recherche, nous voulions explorer l’origine génétique de la DI, dans vingt familles, où une transmission de la maladie selon un mode autosomique récessif est suspectée. Nous avons mis de l’avant les techniques de séquençage de nouvelle génération, afin de mettre en évidence les déterminants génétiques de la DI, à l’échelle du génome humain. En fait, nous avons priorisé la capture et le séquençage de l’exome; soient la totalité des régions codantes du génome humain et leurs sites d’épissage flanquants. Dans nos analyses, nous avons ciblé les variants qui ne sont pas rapportés trop fréquemment dans différentes bases de données d’individus contrôles, ces mutations rares cadrent mieux avec une condition comme la DI. Nous avons porté une attention particulière aux mutations autosomiques récessives (homozygotes et hétérozygotes composites) ; nous avons confirmé que ces mutations ségréguent avec une transmission récessive dans la famille à l’étude. Nous avons identifié des mutations dans des gènes pouvant être à l’origine de la DI, dans certaines des familles analysées ; nous avons validé biologiquement l'impact fonctionnel des mutations dans ces gènes candidats, afin de confirmer leur implication dans la pathophysiologie de la DI. Nous avons élucidé les bases moléculaires de la DI dans huit des familles analysées. Nous avons identifié le second cas de patients avec syndrome de cassure chromosomique de Varsovie, caractérisé par des dysfonctions de l’ARN hélicase DDX11. Nous avons montré qu’une perte de l’activité de TBC1D7, une des sous-unités régulatrice du complexe TSC1-TSC2, est à l’origine de la pathologie dans une famille avec DI et mégalencéphalie. Nous avons mis en évidence des mutations pathogéniques dans le gène ASNS, codant pour l’Asparagine synthétase, chez des patients présentant une microcéphalie congénitale et une forme progressive d’encéphalopathie. Nous avons montré que des dysfonctions dans la protéine mitochondriale MAGMAS sont mises en cause dans une condition caractérisée par un retard prononcé dans le développement associé à une forme sévère de dysplasie squelettique. Nous avons identifié une mutation tronquant dans SPTBN2, codant pour la protéine spinocerebellar ataxia 5, dans une famille avec DI et ataxie cérébelleuse. Nous avons également mis en évidence une mutation dans PIGN, un gène impliqué dans la voie de biosynthèse des ancres de glycosylphosphatidylinositol , pouvant être à l’origine de la maladie chez des individus avec épilepsie et hypotonie. Par ailleurs, nous avons identifié une mutation - perte de fonction dans CLPB, codant pour une protéine chaperonne mitochondriale, dans une famille avec encéphalopathie néonatale, hyperekplexie et acidurie 3-méthylglutaconique. Le potentiel diagnostic des techniques de séquençage de nouvelle génération est indéniable ; ces technologies vont révolutionner l’univers de la génétique moléculaire, en permettant d’explorer les bases génétiques des maladies complexes comme la DI.

Bases moléculaires et cellulaires d’un trouble neurodéveloppemental causé par l’haploinsuffisance de SYNGAP1.

La déficience intellectuelle est la cause d’handicap la plus fréquente chez l’enfant. De nombreuses évidences convergent vers l’idée selon laquelle des altérations dans les gènes synaptiques puissent expliquer une fraction significative des affections neurodéveloppementales telles que la déficience intellectuelle ou encore l’autisme. Jusqu’à récemment, la majorité des mutations associées à la déficience intellectuelle a été liée au chromosome X ou à la transmission autosomique récessive. D’un autre côté, plusieurs études récentes suggèrent que des mutations de novo dans des gènes à transmission autosomique dominante, requis dans les processus de la plasticité synaptique peuvent être à la source d’une importante fraction des cas de déficience intellectuelle non syndromique. Par des techniques permettant la capture de l’exome et le séquençage de l’ADN génomique, notre laboratoire a précédemment reporté les premières mutations pathogéniques dans le gène à transmission autosomique dominante SYNGAP1. Ces dernières ont été associées à des troubles comportementaux tels que la déficience intellectuelle, l’inattention, des problèmes d’humeur, d’impulsivité et d’agressions physiques. D’autres patients sont diagnostiqués avec des troubles autistiques et/ou des formes particulières d’épilepsie généralisée. Chez la souris, le knock-out constitutif de Syngap1 (souris Syngap1+/-) résulte en des déficits comme l’hyperactivité locomotrice, une réduction du comportement associée à l’anxiété, une augmentation du réflexe de sursaut, une propension à l’isolation, des problèmes dans le conditionnement à la peur, des troubles dans les mémoires de travail, de référence et social. Ainsi, la souris Syngap1+/- représente un modèle approprié pour l’étude des effets délétères causés par l’haploinsuffisance de SYNGAP1 sur le développement de circuits neuronaux. D’autre part, il est de première importance de statuer si les mutations humaines aboutissent à l’haploinsuffisance de la protéine. SYNGAP1 encode pour une protéine à activité GTPase pour Ras. Son haploinsuffisance entraîne l’augmentation des niveaux d’activité de Ras, de phosphorylation de ERK, cause une morphogenèse anormale des épines dendritiques et un excès dans la concentration des récepteurs AMPA à la membrane postsynaptique des neurones excitateurs. Plusieurs études suggèrent que l’augmentation précoce de l’insertion des récepteurs AMPA au sein des synapses glutamatergiques contribue à certains phénotypes observés chez la souris Syngap1+/-. En revanche, les conséquences de l’haploinsuffisance de SYNGAP1 sur les circuits neuronaux GABAergiques restent inconnues. Les enjeux de mon projet de PhD sont: 1) d’identifier l’impact de mutations humaines dans la fonction de SYNGAP1; 2) de déterminer si SYNGAP1 contribue au développement et à la fonction des circuits GABAergiques; 3) de révéler comment l’haploinsuffisance de Syngap1 restreinte aux circuits GABAergiques affecte le comportement et la cognition. Nous avons publié les premières mutations humaines de type faux-sens dans le gène SYNGAP1 (c.1084T>C [p.W362R]; c.1685C>T [p.P562L]) ainsi que deux nouvelles mutations tronquantes (c.2212_2213del [p.S738X]; c.283dupC [p.H95PfsX5]). Ces dernières sont toutes de novo à l’exception de c.283dupC, héritée d’un père mosaïque pour la même mutation. Dans cette étude, nous avons confirmé que les patients pourvus de mutations dans SYNGAP1 présentent, entre autre, des phénotypes associés à des troubles comportementaux relatifs à la déficience intellectuelle. En culture organotypique, la transfection biolistique de l’ADNc de Syngap1 wild-type dans des cellules pyramidales corticales réduit significativement les niveaux de pERK, en fonction de l’activité neuronale. Au contraire les constructions plasmidiques exprimant les mutations W362R, P562L, ou celle précédemment répertoriée R579X, n’engendre aucun effet significatif sur les niveaux de pERK. Ces résultats suggèrent que ces mutations faux-sens et tronquante résultent en la perte de la fonction de SYNGAP1 ayant fort probablement pour conséquences d’affecter la régulation du développement cérébral. Plusieurs études publiées suggèrent que les déficits cognitifs associés à l’haploinsuffisance de SYNGAP1 peuvent émerger d’altérations dans le développement des neurones excitateurs glutamatergiques. Toutefois, si, et auquel cas, de quelle manière ces mutations affectent le développement des interneurones GABAergiques résultant en un déséquilibre entre l’excitation et l’inhibition et aux déficits cognitifs restent sujet de controverses. Par conséquent, nous avons examiné la contribution de Syngap1 dans le développement des circuits GABAergiques. A cette fin, nous avons généré une souris mutante knockout conditionnelle dans laquelle un allèle de Syngap1 est spécifiquement excisé dans les interneurones GABAergiques issus de l’éminence ganglionnaire médiale (souris Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+). En culture organotypique, nous avons démontré que la réduction de Syngap1 restreinte aux interneurones inhibiteurs résulte en des altérations au niveau de leur arborisation axonale et dans leur densité synaptique. De plus, réalisés sur des coupes de cerveau de souris Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+, les enregistrements des courants inhibiteurs postsynaptiques miniatures (mIPSC) ou encore de ceux évoqués au moyen de l’optogénétique (oIPSC) dévoilent une réduction significative de la neurotransmission inhibitrice corticale. Enfin, nous avons comparé les performances de souris jeunes adultes Syngap1+/-, Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+ à celles de leurs congénères contrôles dans une batterie de tests comportementaux. À l’inverse des souris Syngap1+/-, les souris Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+ ne présentent pas d’hyperactivité locomotrice, ni de comportement associé à l’anxiété. Cependant, elles démontrent des déficits similaires dans la mémoire de travail et de reconnaissance sociale, suggérant que l’haploinsuffisance de Syngap1 restreinte aux interneurones GABAergiques dérivés de l’éminence ganglionnaire médiale récapitule en partie certains des phénotypes cognitifs observés chez la souris Syngap1+/-. Mes travaux de PhD établissent pour la première fois que les mutations humaines dans le gène SYNGAP1 associés à la déficience intellectuelle causent la perte de fonction de la protéine. Mes études dévoilent, également pour la première fois, l’influence significative de ce gène dans la régulation du développement et de la fonction des interneurones. D’admettre l’atteinte des cellules GABAergiques illustre plus réalistement la complexité de la déficience intellectuelle non syndromique causée par l’haploinsuffisance de SYNGAP1. Ainsi, seule une compréhension raffinée de cette condition neurodéveloppementale pourra mener à une approche thérapeutique adéquate.

Chromosomal data of two pholcids (Araneae, Haplogynae): A new diploid number and the first cytogenetical record for the New World Clade

Mesobolivar luteus (Keyserling 1891) and Micropholcus fauroli (Simon 1887) specimens were collected in Ubatuba and Rio Claro, both in the state of São Paulo, Brazil. Mesabolivar luteus showed 2n (male) = 15 = 14 + X and 2n (9) = 16 = 14 + XX in mitotic metaphases and 711 + X in diplotenic cells. During late prophage 1, all bivalents presented a ring shape, evidencing two chiasmata per bivalent. In this species, some diplotenic cells appear in pairs, maybe due to specific characteristics of the intercellular bridges. The metaphases 11 showed n = 7 or n = 8 = 7 + X chromosomes. Micropholcus fauroti evidenced 2n (male) = 17 = 16 + X in spermatogonial metaphases and 8II+X in diplotenic cells, with only one chiasma per bivalent, contrasting with M. luteus. In both species, all chromosomes were metacentrics. The sexual chromosome X was the largest element and appeared as a univalent during meiosis I. These are the first cytogenetical data for the genera Mesabolivar and Micropholcus. Additionally, M. luteus is the first chromosomally analyzed species of the New World clade and the observed diploid number for M. fauroti had not yet been recorded in Pholcidae.

CYTOGENETIC ANALYSIS OF THE PAMPAS DEER, OZOTOCEROS-BEZOARTICUS (MAMMALIA, CERVIDAE)

The chromosome constitution of five males and three females of the Pampas deer (Ozotoceros bezoarticus) coming mainly from the region of Corumba-MS, was studied. The diploid number of the species was reconfirmed as 68 chromosomes with Fundamental Number (FN) = 74. The X chromosome was the largest and the Y the smallest in the genome. Constitutive heterochromatin demonstrated by C banding was present in the centromeric region of all chromosomes, except in pair number two, which had none, and in chromosome X which had a stained region in the telomere on the long arm, Chromosomes pairs 3 and 4 bore Ag-NORs. The banding patterns differed from those of previous reports for this species. This may be due to subspecific differences.

Localization of rDNA sites in holocentric chromosomes of three species of triatomines (Heteroptera, Triatominae).

Chromatin organization in the holocentric chromosomes of three triatomines species was cytologically studied by fluorescent in situ hybridization with a 45S rDNA probe of Drosophila melanogaster to localize ribosomal genes. In Triatoma tibiamaculata, metaphases I showed telomeric highlights in a single, larger bivalent. In T. protacta, hybridization was detected in one of the telomeres of an autosomal chromosome. In T. platensis, there were highlights in a single, smaller chromosome (X chromosome). The results obtained did not agree with the expected localization of rDNA genes in the sex chromosomes of triatomines, as demonstrated by silver impregnation, and suggest that the chromosome reorganization that occurred in this group during evolution may be a more important mechanism involved in rDNA distribution.

Citotaxonomia dos triatomíneos: a citogenética como ferramenta no estudo do complexo Triatoma brasiliensis e do subcomplexo Brasiliensis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Uso de aptâmeros na sexagem de sêmen bovino

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise molecular do subcomplexo Brasiliensis (Hemiptera, Triatominae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Phylogeographic Structure and Karyotypic Diversity of the Brazilian Shrew Mouse (Blarinomys breviceps, Sigmodontinae) in the Atlantic Forest

Blarinomys breviceps possesses cryptic and burrowing habits with poorly documented genetics and life history traits. Due to its rarity, only a few specimens and DNA sequences have been deposited in collections worldwide. Here, we present the most comprehensive cytogenetic and molecular characterization of this rare genus. Phylogenetic analyses based on partial cytochrome b sequences were performed, attempting to establish the relationships among individuals with distinct karyotypes along the geographic distribution of the genus in the Atlantic Forest. Classical and molecular cytogenetics, using banding patterns and FISH of telomeric and whole chromosome X-specific painting probes (obtained from the Akodontini Akodon cursor) were used to characterize and compare the chromosomal complements. Molecular phylogenetic analyses recovered 2 main geographically structured clades, northeastern and southeastern with pair-wise sequence divergences among specimens varying between 4.9 and 8.4%. Eight distinct karyomorphs are described: (A) 2n = 52 (50A, XX), (B) 2n = 52 (48A, XY+2Bs), (C) 2n = 45 (42A, XY+1B), (D) 2n = 43 (37A, XX+4Bs), (E) 2n = 37 (34A, XY+1B), (F) 2n = 34 (32A, XX), (G) 2n = 31 (27A, XX+2Bs), (H) 2n = 28 (26A, XY), all with the same number of autosomal arms (FNA = 50). Variation of 0-4 supernumerary chromosomes (Bs) presenting heterogeneity in morphology and distribution of interstitial telomeric sequences (ITSs) is reported. ITSs are also found in some metacentric autosomes. The phylogeographic separation between 2 major lineages with high levels of genetic divergence, and the wide karyotypic diversity indicate that B. breviceps is a diverse group that warrants taxonomic re-evaluation. Copyright (C) 2012 S. Karger AG, Basel

Hairless Streaks in Cattle Implicate TSR2 in Early Hair Follicle Formation

Four related cows showed hairless streaks on various parts of the body with no correlation to the pigmentation pattern. The stripes occurred in a consistent pattern resembling the lines of Blaschko. The non-syndromic hairlessness phenotype observed occurred across three generations of a single family and was compatible with an X-linked mode of inheritance. Linkage analysis and subsequent whole genome sequencing of one affected female identified two perfectly associated non-synonymous sequence variants in the critical interval on bovine chromosome X. Both variants occurred in complete linkage disequilibrium and were absent in more than 3900 controls. An ERCC6L missense mutation was predicted to cause an amino acid substitution of a non-conserved residue. Analysis in mice showed no specific Ercc6l expression pattern related to hair follicle development and therefore ERCC6L was not considered as causative gene. A point mutation at the 5'-splice junction of exon 5 of the TSR2, 20S rRNA accumulation, homolog (S. cerevisiae), gene led to the production of two mutant transcripts, both of which contain a frameshift and generate a premature stop codon predicted to truncate approximately 25% of the protein. Interestingly, in addition to the presence of both physiological TSR2 transcripts, the two mutant transcripts were predominantly detected in the hairless skin of the affected cows. Immunohistochemistry, using an antibody against the N-terminal part of the bovine protein demonstrated the specific expression of the TSR2 protein in the skin and the hair of the affected and the control cows as well as in bovine fetal skin and hair. The RNA hybridization in situ showed that Tsr2 was expressed in pre- and post-natal phases of hair follicle development in mice. Mammalian TSR2 proteins are highly conserved and are known to be broadly expressed, but their precise in vivo functions are poorly understood. Thus, by dissecting a naturally occurring mutation in a domestic animal species, we identified TSR2 as a regulator of hair follicle development.

Activation of Utrophin Promoter by Heregulin via the ets-related Transcription Factor Complex GA-binding Protein α/β

Utrophin/dystrophin-related protein is the autosomal homologue of the chromosome X-encoded dystrophin protein. In adult skeletal muscle, utrophin is highly enriched at the neuromuscular junction. However, the molecular mechanisms underlying regulation of utrophin gene expression are yet to be defined. Here we demonstrate that the growth factor heregulin increases de novo utrophin transcription in muscle cell cultures. Using mutant reporter constructs of the utrophin promoter, we define the N-box region of the promoter as critical for heregulin-mediated activation. Using this region of the utrophin promoter for DNA affinity purification, immunoblots, in vitro kinase assays, electrophoretic mobility shift assays, and in vitro expression in cultured muscle cells, we demonstrate that ets-related GA-binding protein α/β transcription factors are activators of the utrophin promoter. Taken together, these results suggest that the GA-binding protein α/β complex of transcription factors binds and activates the utrophin promoter in response to heregulin-activated extracellular signal–regulated kinase in muscle cell cultures. These findings suggest methods for achieving utrophin up-regulation in Duchenne’s muscular dystrophy as well as mechanisms by which neurite-derived growth factors such as heregulin may influence the regulation of utrophin gene expression and subsequent enrichment at the neuromuscular junction of skeletal muscle.

A rat genetic map constructed by representational difference analysis markers with suitability for large-scale typing.

Representational difference analysis (RDA) was applied to isolate chromosomal markers in the rat. Four series of RDA [restriction enzymes, BamHI and HindIII; subtraction of ACI/N (ACI) amplicon from BUF/Nac (BUF) amplicon and vice versa] yielded 131 polymorphic markers; 125 of these markers were mapped to all chromosomes except for chromosome X. This was done by using a mapping panel of 105 ACI x BUF F2 rats. To complement the relative paucity of chromosomal markers in the rat, genetically directed RDA, which allows isolation of polymorphic markers in the specific chromosomal region, was performed. By changing the F2 driver-DNA allele frequency around the region, four markers were isolated from the D1Ncc1 locus. Twenty-five of 27 RDA markers were informative regarding the dot blot analysis of amplicons, hybridizing only with tester amplicons. Dot blot analysis at a high density per unit of area made it possible to process a large number of samples. Quantitative trait loci can now be mapped in the rat genome by processing a large number of samples with RDA markers and then by isolating markers close to the loci of interest by genetically directed RDA.

Estudo morfológico do Sistema Nervoso Central de cães com Distrofia Muscular do Golden Retriever (GRMD)

Distrofia muscular de Duchenne é uma desordem neuromuscular causada pela mutação ou deleção do gene da distrofina, a qual é ligada ao cromossomo X. Estudos recentes têm demonstrado o importante papel da distrofina no SNC, sendo sua deficiência relacionada com uma variedade de anormalidades na função do SNC, como comportamento e disfunção cognitiva. Os modelos animais mais adequados para esses estudos são os que apresentam o quadro clinico mais semelhante ao da DMD encontrada em humanos, como cães Golden Retriever com distrofia muscular (GRMD). Por não haver ainda estudos a respeito do SNC de animais GRMD, o objetivo deste trabalho foi analisar a morfologia do encéfalo dos GRMD e o de animais não distróficos, através de análise macroscópica, utilizando métodos de medição e registro fotográfico, e análise microscópica, utilizando a técnica de coloração de violeta cresil modificada. Entretanto, usando a metodologia proposta, não foi possível verificar diferenças significativas no encéfalo quando comparados os animais distróficos e os não distróficos, o que está em concordância com a literatura para a DMD usando os mesmos parâmetros. Em tempo, existe uma variação individual na morfologia do encéfalo do cão, independente de serem animais do grupo de distróficos ou controles. Outras técnicas devem ser aplicadas a fim de elucidar as consequências da ausência total ou parcial da distrofina no SNC