Úlohy transkripčných faktorov Meis v embryonálnom vývoji zebričky Danio rerio

Abstract

Meis transcription factors belong to the group of TALE (three amino acids loop extension) homeodomain proteins. Meis2 proteins have a potential role in regulation of neural crest cells development and in differentiation of their derivates. Zebrafish genome has two paralogues of meis2 gene, meis2a and meis2b. CRISPR/Cas9 technology was used to prepare mutant lines of both paralogues, meis2a and meis2b, for the purpose of study of function of Meis2 transcription factors. Specific morpholinos that reduce the expression of meis2a and meis2b were used as controls. Craniofacial and cardiac development in mutant fish was analyzed in the meis2a line by RNA in situ hybridization, histological cartilage staining, and computed tomography. While we observed impaired craniofacial and cardiac development after injection of specific Morpholinos, we did not detect similar changes in the meis2a KO line. Our genetic approach has not clearly shown that the meis2a paralogue itself plays an important role in craniofacial development and cardiac development. For more detailed analysis, further experiments on fish lines with combined meis2a and meis2b knock-outs are needed. Key words Mutagenesis CRISPR, Danio rerio, neural crest cells, Meis2, transcription factor

Meis transkripčné faktory patria do skupiny TALE (predĺženie troch aminokyselinových slučiek) homeodoménových proteínov. Meis2 proteíny pravdepodobne zohrávajú regulačnú funkciu v priebehu vývoja buniek neurálnej lišty a diferenciácie jej derivátov. V genóme zebričky sú kódované dvoma paralógnymi génmi meis2a a meis2b. CRISPR/Cas9 technológia bola využitá k príprave mutantných línií pre oba paralógy meis2a a meis2b, za účelom študovania funkcie tohto transkripčného faktora. Súčasne ako kontrola boli použité špecifické Morfolína pre meis2a aj meis2b, ktoré znižujú expresiu týchto génov. Kraniofaciálny a srdečný vývoj bol u mutantných rýb analyzovaný u línie meis2a pomocou RNA in situ hybridizácie, histologického farbenia chrupaviek a počítačovou tomografiou. Zatiaľ čo, po injikácií špecifických Morfolín sme pozorovali narušený kraniofaciálny vývoj aj vývoj srdca, u línie meis2a KO sme tieto typické zmeny neodhalili. Náš genetický prístup jasne nepreukázal, že samotný meis2a paralóg zohráva dôležitú úlohu v kraniofaciálnom vývoji a pri vývoji srdca. Pre podrobnejšiu analýzu sú potrebné ďalšie experimenty na líniách rýb s kombinovanými knock-outami meis2a aj meis2b. Kľúčové slová Mutagenéza CRISPR, Danio rerio, bunky neurálnej lišty, Meis2, transkripčný faktor