Rastreio Neonatal de Hemoglobinopatias numa População Residente em Portugal

The primary objective of newborn screening of hemoglobinopathies is the early identification of infants with sickle cell disease, as they are at increased clinical risk. Other goals include the identification of other types of clinically significant hemoglobinopathies and the detection of heterozygous carriers followed by the screening and counselling of family members. We performed a pilot study for the neonatal screening of hemoglobinopathies in 400 samples of cord blood taken from a maternity in Lisbon. We did not find any newborn with sickle cell disease. Six samples were from sickle cell heterozygotes, the respective families were studied and informed. We looked for the presence of alpha-thalassemia at birth in 100 consecutive samples of cord blood, by the presence of Hb Bart's, abnormal red blood cell indices and alpha-globin genotype. The results show an incidence of 10% of alpha-thalassemia (-alpha) carriers and 4% of triple alpha-globin gene carriers. The authors discuss the feasibility of neonatal screening of hemoglobinopathies in a Portuguese-speaking population consisting of a low prevalence of Hb S trait autoclonous group and a high prevalence immigrant minority

Analysis of the intranuclear life of nonsense transcripts

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Biologia, Especialidade de Biologia Molecular

Alternative PCR protocol using a single primer set for assessing DNA quality in several tissues from a large variety of mammalian species living in areas endemic for leishmaniasis

The aim of this work was to establish a modified pre-diagnostic polymerase chain reaction (PCR) protocol using a single primer set that enables successful amplification of a highly conserved mammalian sequence in order to determine overall sample DNA quality for multiple mammalian species that inhabit areas endemic for leishmaniasis. The gene encoding interphotoreceptor retinoid-binding protein (IRBP), but not other conserved genes, was efficiently amplified in DNA samples from tail skin, ear skin, bone marrow, liver and spleen from all of the species tested. In tissue samples that were PCR-positive for Leishmania, we found that DNA from 100%, 55% and 22% of the samples tested resulted in a positive PCR reaction for the IRBP, beta-actin and beta-globin genes, respectively. Nucleotide sequencing of an IRBP amplicon resolved any questions regarding the taxonomical classification of a rodent, which was previously based simply on the morphological features of the animal. Therefore, PCR amplification and analysis of the IRBP amplicon are suitable for pre-diagnostically assessing DNA quality and identifying mammalian species living in areas endemic to leishmaniasis and other diseases.

The Agamma-195 (C->G) mutation in hereditary persistence of fetal hemoglobin is not associated with activation of a reporter gene in vitro

Hereditary persistence of fetal hemoglobin is an uncommon, benign disorder in which the expression of gamma-globin genes persists into adult life. Several point mutations have been associated with the increased gamma-globin gene promoter activity. We evaluated the -195 (C->G) mutation by a functional in vitro assay based on the luciferase reporter gene system. The results indicated that the increased promoter activity observed in vivo could not be reproduced in vitro under the conditions employed, suggesting that other factors may be involved in the overexpression of the gamma-globin gene containing the -195 (C->G) mutation. Furthermore, this is the first time that the -195 (C->G) mutation of the Agamma-globin gene has been evaluated by in vitro gene expression.

Molecular identification of Sicilian (dß)º-thalassemia associated with ß-thalassemia and hemoglobin S in Brazil

We describe the clinical and molecular characteristics of two unrelated Brazilian families with an association of the Sicilian form of (dß)º-thalassemia with hemoglobin S and ß-thalassemia. Direct sequencing of the ß-globin gene showed only the hemoglobin S mutation in patient 1 and the ß-thalassemia IVS1-110 in patient 2. The other allele was deleted in both patients and PCR of DNA samples of the breakpoint region of both patients showed a band of approximately 1,150 bp, expected to be observed in the DNA of carriers of Sicilian (dß)º-thalassemia. The nucleotide sequence of this fragment confirmed the Sicilian deletion. There are few reports concerning the Hb S/(dß)º-thalassemia association and patient 2 is the first reported case of Sicilian type of (dß)º-thalassemia in association with ß-thalassemia documented at the molecular level.

Rôle du facteur de transcription BP1 dans la régulation des gènes du locus humain de beta-globine

Le facteur de transcription BP1 humain est exprimé dans les cellules érythroïdes pendant le développement fœtal mais son niveau d’expression est réduit au stade adulte. Les études antérieures in vitro ont montré que BP1 est un répresseur du gène adulte de β-globine mais sa fonction dans la régulation des gènes ε et γ n’a pas été abordée à ce jour. Dans notre étude, nos analyses de BP1 humain ont été menées in vivo au stade embryonnaire en utilisant une lignée de souris transgénique surexprimant BP1 dans les cellules érythroïdes définitives murines. Au niveau protéique, BP1 humain est exprimé aux âges E12.5 et E13.5 dans les cellules érythroïdes fœtales des embryons transgéniques. Toutefois, les niveaux de BP1 humain ne perturbent pas l’érythropoïèse définitive fœtale: les embryons transgéniques ne sont pas anémiques et ne meurent pas in utero. La surexpression de BP1 humain altère tout de même le niveau endogène des facteurs de transcription Ikaros et SOX6 impliqués dans la régulation des gènes de β-globine durant l’érythropoïèse définitive fœtale murine. Chez les embryons doubles transgéniques exprimant BP1 et les gènes humains de β-globine à E12.5, l’expression du gène adulte β est réduite alors que celle des gènes ε et γ est non réprimée. Les mesures d’expression des gènes humains de β-globine effectuées en absence d’Ikaros à E12.5 précisent le rôle de BP1 humain dans l’activation du gène embryonnaire ε. Dans les cellules érythroïdes fœtales murines dépourvues d’Ikaros à E12.5, BP1 humain augmente grandement l’expression des facteurs de transcription EKLF et BCL11A et semble déréprimer l’expression de SOX6, ce qui conduit à une répression des gènes fœtaux et une activation du gène adulte β au jour embryonnaire murin suivant. Puisque BP1 atténue l’altération de l’expression des gènes fœtaux et adultes causée par l’absence d’Ikaros, nous proposons que BP1 et Ikaros soient liés dans les mécanismes de transcription des gènes humains de β-globine.

Avaliação dos produtos da degradação oxidativa da Hb S nos genótipos SS, SF (S/beta0 talassemia) e AS, em comparação com hemoglobinas normais

A doença falciforme é um termo genérico usado para determinar um grupo de alterações genéticas caracterizadas pelo predomínio de hemoglobina (Hb) S. Os principais genótipos que compõem o grupo de doença falciforme são os seguintes: SS, SF [S/beta0 talassemia e S/persistência hereditária de Hb fetal (PHHF)], SFA (S/beta+ talassemia), SC, SD e SH (S/alfa talassemia). O presente trabalho analisa os resultados das avaliações de produtos provenientes da oxidação da Hb S, identificados pela concentração da metemoglobina e de eritrócitos com corpos de Heinz em dois genótipos da doença falciforme (SS e S/beta0 talassemia) e no traço falcêmico (AS), em comparação com o genótipo normal (AA). A análise dos produtos da degradação oxidativa da hemoglobina, evidenciados pelo aumento dos valores das médias referentes à concentração de metemoglobina e do número de eritrócitos com corpos de Heinz, está diretamente relacionada com o aumento da concentração da Hb S. Assim, a degradação oxidativa da hemoglobina decresce entre os genótipos estudados da seguinte forma: SS>SF>AS>AA. É importante destacar que as análises indicaram que a simples presença de Hb S no eritrócito, como é o caso do genótipo AS, é capaz de causar elevação da concentração de metemoglobina em 52,62% das amostras analisadas e de induzir a precipitação de corpos de Heinz em 73,68% dos casos estudados. Explicações referentes aos processos oxidativos e redutores das hemoglobinas estudadas são apresentados no texto. Destaca-se, entre os resultados apresentados, a identificação por meio de eletroforese em agarose alcalina da fração de globina alfa-livre em todas as amostras do genótipo SF provenientes de pessoas com Hb S/beta0 talassemia. É proposto um esquema para explicar a origem da globina alfa-livre, especialmente para o genótipo S/beta0 talassemia, e a importância da sua identificação no diagnóstico laboratorial de Hb S/beta0 talassemia.

Abnormal hemoglobin phenotypes in carriers of mild anemia in Latin America.

We looked for abnormal hemoglobins in blood samples sent for diagnosis of anemia. Identification of the hemoglobins was made using electrophoretic, chromatographic and molecular procedures. The 2020 blood samples were of patients from various regions of Brazil and from some other Latin American countries. Among the abnormal hemoglobins that we found, 3.5% are known to be rare, while 51% had an electrophoretic profile similar to that of Hb S at alkaline pH. Differentiation was possible only by combining electrophoretic and chromatographic methods. Hb Hasharon, an alpha globin chain mutant, was the most frequently found variant hemoglobin; it accounted for 14.3% of the abnormal DNA samples. The other abnormal hemoglobin phenotypes displayed distinct electrophoretic profiles; most of them migrated faster than Hb A. The frequencies of the different abnormal hemoglobin profiles that we found reflect the miscegenation of the Latin American population and indicate the importance of hemoglobin studies using various methods in combination for accurate diagnosis and appropriate counseling of carriers and their families.

Elementos de regulação e microRNAs envolvidos na modulação dos níveis de hemoglobina fetal em indivíduos portadores de beta-hemoglobinopatias

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Risk factors for postoperative delirium in the elderly

Background: Delirium is defined as an acute disorder of attention and cognition. Delirium is common in hospitalized elderly patient and is associated with increased morbidity, length of stay and patient care costs. Although Delirium can develop at any time during hospitalization, it typically presents early in the post-operative period (Post-Operative Delirium, POD) in the surgery context. The molecular mechanism and possible genetics basis of POD onset are not known, as well as all the risk factors are not completely defined. Our hypothesis is that genetic risk factor involving the inflammatory response could have possible effects on the immunoneuroendocrine system. Moreover, our previous data (inflamm-aging) suggest that aging is associated with an increase of inflammatory status, favouring age-related diseases such as neurodegenerative diseases, frailty, depression among other. Some pro-inflammatory or anti-inflammatory cytokines, seem to play a crucial role in increasing the inflammatory status and in the communication and regulation of immunoneuroendocrine system. Objective: this study evaluated the incidence of POD in elderly patients undergoing general surgery, clinical/physical and psychological risk factors of POD insurgency and investigated inflammatory and genetic risk factors. Moreover, this study evaluated the consequence of POD in terms of institutionalization, development of permanent cognitive dysfunction or dementia and mortality Methods: patients aged over 65 admitted for surgery at the Urgency Unit of S.Orsola-Malpighi Hospital were eligible for this case–control study. Risk factors significantly associated with POD in univariate analysis were entered into multivariate analysis to establish those independently associated with POD. Preoperative plasma level of 9 inflammatory markers were measured in 42 control subjects and 43 subjects who developed POD. Functional polymorphisms of IL-1 α , IL-2, IL-6, IL-8, IL-10 and TNF-alpha cytokine genes were determined in 176 control subjects and 27 POD subjects. Results: A total of 351 patients were enrolled in the study. The incidence of POD was 13•2 %. Independent variables associated with POD were: age, co-morbidity, preoperative cognitive impairment, glucose abnormalities. Median length of hospital stay was 21 days for patients with POD versus 8 days for control patients (P < 0•001). The hospital mortality rate was 19 and 8•4 % respectively (P = 0•021) and mortality rate after 1 year was also higher in POD (P= 0.0001). The baseline of IL-6 concentration was higher in POD patients than patients without POD, whereas IL-2 was lower in POD patients compared to patients without POD. In a multivariate analysis only IL-6 remained associated with POD. Moreover IL-6, IL-8 and IL-2 are associated with co-morbidity, intra-hospital mortality, compromised functional status and emergency admission. No significant differences in genotype distribution were found between POD subjects and controls for any SNP analyzed in this study. Conclusion: In this study we found older age, comorbidity, cognitive impairment, glucose abnormalities and baseline of IL-6 as independent risk factors for the development of POD. IL-6 could be proposed as marker of a trait that is associated with an increased risk of delirium; i.e. raised premorbid IL-6 level predict for the development of delirium.

Das Globingen-Repertoire von Amphibien und Teleostiern

Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurde die molekulare Evolution von Globinen in Amphibien und Teleostiern untersucht und Analysen zur Genexpression ausgewählter Globine durchgeführt. Die bisher besonders für die neueren Mitglieder der Superfamilie der Globine – Neuroglobin und Cytoglobin – schwerpunktmäßig in Mammaliern erbrachten Daten sollten durch die Analyse in Amphibien und Teleostiern auf ihre generelle Gültigkeit für Vertebraten überprüft werden. Die Analysen zur Genexpression wurden sowohl in silico, basierend auf genomischen wie EST-Daten, als auch experimentell durch qualitative und quantitative RT-PCR-Nachweise durchgeführt. Die mRNA-Lokalisation wurde durch in situ-Hybridisierungen an Gewebeschnitten beziehungsweise durch Whole mount in situ-Hybridisierung an ganzen Embryonen detektiert. In einem ersten Teil der Arbeit wurde das Globin-Repertoire von Xenopus tropicalis umfassend analysiert. Die Expressionsanalyse der gefundenen Globine umfasste nicht nur adulte Tiere, sonder erstmals auch detailliert die Entwicklungsstadien eines Vertebraten. Dabei wurde festgestellt, dass die vorwiegend neuronale Expression des streng konservierten Neuroglobins ein generelles Charakteristikum aller Tetrapoden ist und bereits in der frühembryonalen Entwicklung auftritt. Auch für das als Einzelkopie im Amphibiengenom vertretene Cytoglobin konnte eine strenge Sequenzkonservierung gezeigt werden. Das Expressionsmuster des Amphibien-Cytoglobins stimmte mit dem aus Mammaliern bekannten überein und zeigte konservierte Charakteristika dieses Globins bei Tetrapoden auf. Die Analyse des Xenopus-Genoms ergab zudem, dass Krallenfrösche nicht über Myoglobin verfügen. Genomische Vergleiche syntäner Genregionen ließen auf Rearrangements in diesem Genombereich im Verlauf der Evolution schließen, in deren Folge das Myoglobingen in den Krallenfröschen deletiert wurde. Die Hämoglobine wurden in Xenopus tropicalis erstmals in einem Amphibium umfassend analysiert. Die Gene zeigten demnach eine geclusterte Anordnung: der tropische Krallenfrosch verfügte über je ein funktionelles α- bzw. β-adultes und sieben bzw. vier α- bzw. β-larvale Hämoglobine, die während der Entwicklung bzw. in adulten Tieren charakteristisch exprimiert wurden. Die Analyse der Hämoglobine hinsichtlich ihrer Lage in einem Cluster, ihrer phylogenetischen Relation zueinander und nicht zuletzt ihres Expressionsmusters ließen Rückschlüsse auf ihre Evolution zu. Zusätzlich zu diesen bereits bekannten Globinen konnte im Rahmen dieser Dissertation das Globingen-Repertoirs von Xenopus um zwei weitere, bisher unbekannte Globine erweitert werden. Diese wurden entsprechend ihrer bisher unbekannten Funktion als GlobinX und GlobinY bezeichnet. Während GlobinY bisher ausschließlich in Amphibien nachgewiesen werden konnte, wurde GlobinX zudem in Teleostiern detektiert und repräsentiert damit ein auf Anamnia beschränktes Globin. Die rekombinante Proteinexpression von Neuroglobin, Cytoglobin, GlobinX und GlobinY des tropischen Krallenfrosches zeigte ein hexakoordiniertes Bindungsschema dieser Globine in ihrem Deoxy-Zustand. In einem zweiten Teil dieser Dissertation wurden Neuroglobin und Cytoglobin in Teleostiern untersucht und die Analyse für diese zwei Gene somit über die Tetrapoden hinaus auf den gesamten Stammbaum der Vertebraten ausgedehnt. Dabei wurde deutlich, dass die vorwiegend neuronale Expression des seit 420 Millionen Jahren streng konservierten Neuroglobins ein generelles Merkmal dieses Globins in allen Vertebraten ist. Der in Amphibien und Teleostiern erbrachte und mit Ergebnissen in Mammaliern übereinstimmende Nachweis von Neuroglobin in neuronalen Geweben mit einem hohen Stoffwechsel lässt derzeit eine Funktion dieses Globins im Sauerstoffmetabolimus als wahrscheinlich erscheinen. Ob Neuroglobin dabei als kurzzeitiger Sauerstoffspeicher, O2-Transoprter oder aber in der Detoxifikation reaktiver Sauerstoff- bzw. Stickstoffspezies agiert, bleibt zu untersuchen. Für Cytoglobin konnte eine offenbar alle Teleostier betreffende Genduplikation nachgewiesen werden. Phylogenetische Analysen zeigen die Monophylie der Vertebraten-Cytoglobine. Der Vergleich der paralogen Cytoglobine der Teleostier mit dem syntänen Genombereich des humanen Cytoglobins zeigte die wahrscheinliche Entstehung der Fisch-Cytoglobine durch eine Genomduplikation in einem Vorfahren aller Teleostier vor etwa 300-450 Millionen Jahren. Die paralogen Cytoglobine zeigten in Danio rerio und Tetraodon nigroviridis differierende, charakteristische Expressionsmuster, die mit der Theorie der Subfunktionalisierung von Genen in Folge eines Duplikationsereignisses kompatibel sind. Die Analyse zeigte, dass Cygb-1 prädominant in Gehirn und Herz exprimiert wurde, Cygb-2 hingegen bevorzugt in Gehirn und Auge. Dies bestätigte indirekt die Hypothese, nach der das Cytoglobin der Mammalier zwei unterschiedliche Funktionen in differenten Geweben wahrnimmt. Die rekombinante Expression von Cygb-1 des Zebrabärblings zeigte zudem, das auch dieses Globin in seiner Deoxy-Form über ein hexakoordiniertes Bindungsschema verfügt.

Funktionsaufklärung von Atmungsproteinen in Insekten

Globine sind kleine globuläre Proteine mit nahezu ubiquitärem Vorkommen in allen Tiergruppen. Sie weisen eine typische Sandwichstruktur auf, die in der Regel aus acht α-Helices mit einer zentralen prosthetischen Häm-Gruppe besteht und die Proteine zur Bindung gasförmiger Liganden befähigt. Die Funktionen der Globine reichen von O2-Transport und – Speicherung, über eine Beteiligung bei der Entgiftung reaktiver Sauerstoff- und Stickstoffspezies bis hin zu sensorischen physiologischen Aufgaben. Innerhalb der Klasse der Insekten schien das Vorhandensein von Globinen zunächst auf Insekten mit offensichtlich hypoxischen Habitaten beschränkt zu sein. Die Entdeckung des Globins glob1 in Drosophila melanogaster deutete jedoch eine sehr viel weitere Verbreitung der Globine in Insekten an, die sich durch die Identifizierung von Globingenen in einer Vielzahl von normoxisch lebenden Insekten, wie z.B. Apis mellifera oder Aedes aegypti bestätigte. D. melanogaster besitzt drei Globine, glob1, glob2 und glob3. Glob1 ist eng mit anderen intrazellulären Insektenglobinen verwandt, was zu der Annahme führte, dass es sich bei glob1 um das ursprüngliche und bei glob2 und glob3 um abgeleitete D. melanogaster Globine handelt. Glob1 wird in allen Entwicklungsstadien exprimiert, wobei die Hauptexpressionsorte der Fettkörper und das Tracheensystem sind. Die Transkription des glob1 startet von zwei alternativen Promotoren (Promotor I und II), wodurch in Kombination mit alternativem Splicing vier Transkriptvarianten (Isoform A-D) entstehen, deren Translation jedoch in einer Proteinvariante (glob1) resultiert. Hypoxische Bedingungen führen zu einer vermutlich HIF (=‚hypoxia-inducible factor‘) -vermittelten Abnahme der glob1 Genexpression, wohingegen Hyperoxie eine leichte Zunahme der glob1 mRNA Menge bewirkt. Der mithilfe des UAS/Gal4- Systems erzeugte, RNAi-vermittelte glob1 Knockdown führt zu einer schlechteren Überlebensrate adulter Fliegen unter hypoxischen Bedingungen, einer verkürzten Erholungszeit nach hypoxischem Stupor in Weibchen sowie zu einer erhöhten Resistenz gegenüber dem ROS (=‘reactive oxygen species‘) -generierenden Herbizid Paraquat in Larven und adulten Weibchen. Diese Beobachtungen sprechen für eine Funktion des Drosophila glob1 innerhalb der O2-Versorgung. Unter hyperoxischen Bedingungen hingegen wurde kein Unterschied zwischen Fliegen mit wildtypischer und manipulierter glob1-Expression festgestellt, wodurch eine Beteiligung des glob1 bei der Entgiftung reaktiver Sauerstoffspezies als mögliche Funktion vorerst ausscheidet. Bei glob2 und glob3 handelt es sich um duplizierte Gene. Auf phylogenetischen Rekonstruktionen basierend konnte die Entstehung der Globin-Duplikate auf ein Duplikationsereignis vor der Radiation des Subgenus Sophophora vor mindestens 40 Millionen Jahren zurückgeführt werden. Die durchgeführten Analysen zur molekularen Sequenzevolution der Globin-Duplikate deuten darauf hin, dass glob2 und glob3 nach der Duplikation eine Kombination aus Sub- und Neo-Funktionalisierungsprozessen durchlaufen haben. Glob2 und glob3 zeigen eine deckungsgleiche mRNA Expression, die auf die männliche Keimbahn beschränkt ist. Aufgrund des hohen Konservierungsgrads der für die Häm- und O2-Bindung essentiellen Aminosäuren kann von der Funktionalität beider Proteine ausgegangen werden. Die streng auf die männliche Keimbahn begrenzte Expression von glob2 und glob3 deutet auf eine Rolle der Globin-Duplikate innerhalb der Spermatogenese hin, die möglicherweise in einem Schutz der Spermatogenese vor oxidativem Stress besteht. Auch eine Beteiligung beim korrekten Ablauf der Spermien-Individualisierung, beispielsweise durch Regulation von Apoptoseprozessen wäre denkbar.

Double-target antisense U7 snRNAs promote efficient skipping of an aberrant exon in three human beta-thalassemic mutations.

We have used three beta-thalassemic mutations, IVS2-654, -705 and -745, that create aberrant 5' splice sites (5' ss) and activate a common cryptic 3' ss further upstream in intron 2 of the human beta-globin gene to optimize a generally applicable exon-skipping strategy using antisense derivatives of U7 small nuclear RNA (snRNA). Introducing a modified U7 snRNA gene carrying an antisense sequence against the cryptic 3' ss into cultured cells expressing the mutant beta-globin genes, restored correct beta-globin mRNA splicing for all three mutations, but the efficiency was much weaker for IVS2-654 than for the other mutations. The length of antisense sequence influenced the efficiency with an optimum of approximately 24 nucleotides. Combining two antisense sequences directed against different target sites in intron 2, either on separate antisense RNAs or, even better, on a single U7 snRNA, significantly enhanced the efficiency of splicing correction. One double-target U7 RNA was expressed on stable transformation resulting in permanent and efficient suppression of the IVS2-654 mutation and production of beta-globin. These results suggest that forcing the aberrant exon into a looped secondary structure may strongly promote its exclusion from the mRNA and that this approach may be used generally to induce exon skipping.

Distal enhancer regulation by promoter derepression in topologically constrained DNA in vitro

Long-range promoter–enhancer interactions are a crucial regulatory feature of many eukaryotic genes yet little is known about the mechanisms involved. Using cloned chicken βA-globin genes, either individually or within the natural chromosomal locus, enhancer-dependent transcription is achieved in vitro at a distance of 2 kb with developmentally staged erythroid extracts. This occurs by promoter derepression and is critically dependent upon DNA topology. In the presence of the enhancer, genes must exist in a supercoiled conformation to be actively transcribed, whereas relaxed or linear templates are inactive. Distal protein–protein interactions in vitro may be favored on supercoiled DNA because of topological constraints. In this system, enhancers act primarily to increase the probability of rapid and efficient transcription complex formation and initiation. Repressor and activator proteins binding within the promoter, including erythroid-specific GATA-1, mediate this process.

Long-range disruption of gene expression by a selectable marker cassette

Recent studies have suggested that the retention of selectable marker cassettes (like PGK–Neo, in which a hybrid gene consisting of the phosphoglycerate kinase I promoter drives the neomycin phosphotransferase gene) in targeted loci can cause unexpected phenotypes in “knockout” mice due to disruption of expression of neighboring genes within a locus. We have studied targeted mutations in two multigene clusters, the granzyme B locus and the β-like globin gene cluster. The insertion of PGK–Neo into the granzyme B gene, the most 5′ gene in the granzyme B gene cluster, severely reduced the normal expression of multiple genes within the locus, even at distances greater than 100 kb from the mutation. Similarly, the insertion of a PGK–Neo cassette into the β-globin locus control region (LCR) abrogates the expression of multiple globin genes downstream from the cassette. In contrast, a targeted mutation of the promyelocyte-specific cathepsin G gene (which lies just 3′ to the granzyme genes in the same cluster) had minimal effects on upstream granzyme gene expression. Although the mechanism of these long distance effects are unknown, the expression of PGK–Neo can be “captured” by the regulatory domain into which it is inserted. These results suggest that the PGK–Neo cassette can interact productively with locus control regions and thereby disrupt normal interactions between local and long-distance regulatory regions within a tissue-specific domain.