Genetická regulace vývoje končetiny.

Abstract

Lx u SHR.Lx potkana se u homyzygota manifestuje jako preaxiální polydaktylie zadní končetiny. Ukázali jsme, že delece 2,964 bp v intronu 2 genu Plzf (Promyelocytic leukemia zinc finger) je jediným kandidátem na Lx. Tato delece odstraňuje nejzakonzervovanější CNE (conserved noncoding element) s předpokládanou regulační funkcí pro expresi Plzf. Použitím in situ hybridizace jsme nalezli redukovanou expresi Plzf v končetinách Lx/Lx a změněnou expresi některých Plzf regulovaných genů, Hoxd10-13 a Bmp2. Exprese Shh je beze změny. hd u potkana se u homyzygota manifestuje redukcí či ztrátou prstů II a III na předních i zadních končetinách a postižením spermatogeneze vedoucí k neplodnosti samců. Zjistili jsme, že hd mutace je způsobena inzercí endogenního retrovirového úseku do intronu 10 genu Cntrob, která vede k translaci zkráceného proteinu centrobin. In situ hybridizace ukázala, že exprese Sox9, markeru kondenzace chrupavky a Bmp receptoru Bmpr1b chybějí v distální části základů prstů II a III. Při studiu spermatogeneze jsme lokalizovali centrobin (protein genu Cntrob) v centrozómu, manžetě, a okrajovém prstenci akroplaxómu. Mutované spermatidy mají poškozený aparát spojující hlavičku a ocas, což vede k jejich dekapitaci během vývoje. Prokázali jsme zřetelnou expresi c-myb ve vyvíjející se končetině....

Lx in SHR.Lx rat manifests in homozygotes as hindlimb preaxial polydactyly. We showed that a 2,964-bp deletion in Plzf (Promyelocytic leukemia zinc finger) intron 2 is the only candidate for Lx. The deletion removes the most deeply conserved CNE with putative regulatory influence on Plzf expression. Using in situ hybridization we found reduced expression pattern of Plzf in Lx/Lx limb and anterior expansion of expression domains of Plzf targets Hoxd10-13 genes and Bmp2, in the absence of ectopic Shh expression. Rat hd manifests in homozygotes as reduction or loss of digits II and III on both hind and forelimb and impairment of spermatogenesis leading to male infertility. We showed that hd mutation is caused by an insertion of an endogenous retrovirus into intron 10 of the Cntrob gene resulting in the translation of a truncated protein. In situ hybridization showed that expression of cartilage condensation marker Sox9, and Bmp receptor Bmpr1b is absent from the distal parts of the digit condensations II and III. Studying spermatogenesis we showed that centrobin (protein of Cntrob) localizes to the centrosome, manchette, and the marginal ring of the spermatid acroplaxome. Mutant spermatids show a disruption of head-tail coupling apparatus leading to spermatid decapitation . We demonstrated distinct...