Genetic Suppression of Polyglutamine Toxicity in Drosophila
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Transcript of Genetic Suppression of Polyglutamine Toxicity in Drosophila
Genetic Suppression of Polyglutamine Toxicity in
DrosophilaParsa Kasemi-Esfarjani, et al ;
Science 287, 1837 (2000)
Plan• Introduction : visée de l’article• Etablissement des lignées polyGln, modèles de
la maladie de Huntington– Description de la méthode– Résultats
• Suppression de la dégénérescence– Description de la méthode– Résultats
• Conclusion
INTRODUCTIONVisée de l’article
Introduction
• Chorée de Huntington : présente des agrégats de polyglutamine
• Utilisation de drosophiles présentant ce phénotype comme modèle de la maladie
• Criblage des gènes suppresseurs de ce phénotype
• Homologie des protéines entre la drosophile et l’humain
DESCRIPTION DE LA MÉTHODEDescription et élaboration des lignées transgéniques poly-Gln
Description et élaboration des lignées transgéniques poly-Gln
• Lignées comportant des polyCAG– 20 répétitions : lignée 20Q– 127 répétitions : lignée 127Q
• Après traduction des ARNm on aura des polyglutamines de ces 2 types
• Utilisation de différents promoteurs pour induire l’expression génique spécifiquement dans les yeux
Élaboration préalable de 2 lignées transgéniques
Lignées UAS-polyCAG
5’ 3’
Poly CAG Promoteur UAS HA
Figure : construction génomique incorporée dans le génome de la drosophile
• Insertion d’un élément P contenant :– Promoteur UAS– Séquence polyCAG (20 ou 127 répétitions)– Séquence codant pour un épitope de
l’hémagglutinine (HA)
Lignée GMR-Gal4
• Insertion d’un élément P contenant : – Promoteur GMR– Séquence Gal4 codant pour la protéine GAL4
5’ 3’
GAL 4 Promoteur GMR
Figure : Construction génomique incorporée dans le génome de la drosophile
Croisement des 2 lignées
• Croisement et 3 lignées 20Q et de 3 lignées 127Q par la GMR-GAL4 (fond génétique)
• Obtention de drosophiles exprimant les polyglutamines dans l’œil.
• Elles sont UAS-polyCAG et GMR-GAL4
5’ 3’Poly CAGUAS HA
5’ 3’GAL 4GMR
Facteur de transcription spécifique de l’œil
Transcription de GAL4
Protéine Gal4
ARNm Gal4
Traduction de l’ARNm Gal4
Induction de la transcription
Induction de la transcription
Poly CAG HAARNm
Transcription
Traduction
Polyglutamine avec épitope HA
RÉSULTATSElaboration des lignées transgéniques poly-Gln
Phénotypes obtenus
• Lignées 20Q : [sauvage]• Lignées 127Q : [agrégation de polyglutamines]
Elaboration des lignées transgéniques : Conclusion
Utilisation des lignées 127 Q pour trouver les gènes suppresseurs.
DESCRIPTION DE LA MÉTHODECriblage et mise en évidence des gènes suppresseurs
Création des lignées transgéniques à testée
• 7000 éléments P différents (contenant 7000 séquences autosomales différentes)
• Mutagénèse utilisant ces éléments P : obtention de 7000 lignées transgéniques différentes.
• Croisement avec les lignées 127 Q
RÉSULTATSCriblage et mise en évidence des gènes suppresseurs
Lignées intéressantes
Sur les 7000 lignées croisées avec les drosophiles présentant la dégénérescence, on trouve :• 29 lignées « Enhancer »• 30 lignées « Suppresseur »
• On retient Deux lignées Suppresseurs : EU 3500 et EU 3220
Techniques utilisées pour mettre en évidence les phénotypes
• Microscopie photonique– Aspect extérieur– Immunohistologie
• Microscopie électronique à balayage
Immunofluorescence
• Anticorps secondaire flanqué de l’IPTC
• DAPI : marquage des noyaux
Résultats
LES LIGNÉES SUPPRESSEURS
EU 3500EU 3220
Lignée EU 3500
Lignée EU 3500
• Code pour HDJ1 : protéine homologue de la protéine HSP40/HDJ1 chez l’humain
• Domaine J en NH2 terminal (jonction)
Lignée EU 3220
EU 3220
• Code pour DTPR2 : protéine homologue de la protéine répétée TRP2 humaine (tétratricopeptide 2)
• Domaine J en COOH terminal
Implication du Domaine J dans la suppression de la toxicité
Conclusion
• Ce type de criblage permet de trouver les gènes suppresseurs de la toxicité
• Agrégats empêchés mais le gène PolyCAG n’est pas réprimé
• Prochaine étape : empêcher ce phénotype plus en amont : répression directe des gènes responsables des agrégats