Functionally conserved cis-regulatory elements of COL18A1 identified through zebrafish transgenesis

Type XVIII collagen is a component of basement membranes, and expressed prominently in the eye, blood vessels, liver, and the central nervous system. Homozygous mutations in COL18A1 lead to Knobloch Syndrome, characterized by ocular defects and occipital encephalocele. However, relatively little has been described on the role of type XVIII collagen in development, and nothing is known about the regulation of its tissue-specific expression pattern. We have used zebrafish transgenesis to identify and characterize cis-regulatory sequences controlling expression of the human gene. Candidate enhancers were selected from non-coding sequence associated with COL18A1 based on sequence conservation among mammals. Although these displayed no overt conservation with orthologous zebrafish sequences, four regions nonetheless acted as tissue-specific transcriptional enhancers in the zebrafish embryo, and together recapitulated the major aspects of col18a1 expression. Additional post-hoc computational analysis on positive enhancer sequences revealed alignments between mammalian and teleost sequences, which we hypothesize predict the corresponding zebrafish enhancers; for one of these, we demonstrate functional overlap with the orthologous human enhancer sequence. Our results provide important insight into the biological function and regulation of COL18A1, and point to additional sequences that may contribute to complex diseases involving COL18A1. More generally, we show that combining functional data with targeted analyses for phylogenetic conservation can reveal conserved cis-regulatory elements in the large number of cases where computational alignment alone falls short. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

Produção in vitro de embriões de ovinos: uma visão crítica do método e de seu resultado a campo

A metodologia de produção in vitro de embriões de ovinos implica no desenvolvimento de meios de maturação, fertilização e cultivo que permitam aumentar a taxa de clivagem e desenvolvimento, tanto para o investimento biotecnológico em programas comerciais, quanto para sua utilização em clonagem e transgenia dessa espécie animal. Do ponto de vista da pesquisa, os ovócitos podem ser obtidos pelas técnicas de punção e slicing a partir de ovários oriundos de matadouros, ou através de aspiração folicular por laparoscopia. Como vantagem, este método permite o uso de uma mesma doadora estimulada hormonialmente em intervalos periódicos, mantida sob rigoroso controle sanitário, o que é de vital importância para a produção de biofármacos em programas que utilisem os ovinos como modelo biológico. Por outro lado, em nosso país a demanda pela multiplicação de animais de alto valor genético, seja pela produtividade ou pelo elevado valor comercial dos mesmos, impõe o desenvolvimento, adaptação e otimização das diferentes metodologias desenvolvidas ao longo dos ultimos anos em laboratórios de referência mundiais. Nesse contexto, cresce de importância o perfeito conhecimento da fisiologia dessa espécie e das raças criadas em nosso país, e da problemática da produção in vitro de seus embriões. Respeitando essas premissas, gerar o desenvolvimento de protocolos que permitam não apenas aumentar a população de ovócitos passíveis de maturação in vitro, mas de sua competência ao desenvolvimento ao estágio de blastocisto, ou, alternativamente, sua transferência a receptoras em estágios precoces do desenvolvimento, evitando assim as conhecidas perdas durante o desenvolvimento in vitro, e o baixo percentual de gestações que chegam a termo, com cordeiro saudáveis. Trata-se de um desafio, que já apresenta os primeiros resultados em nosso país, tanto na produção comercial de embriões produzidos in vitro, quanto em programas de clonagem e transgenia.