Λειτουργικός χαρακτηρισμός γονιδίων της οικογένειας των DEG/ENaCs, στον οργανισμό Caenorhabditis elegans

 
This item is provided by the institution :
University of Crete
Repository :
E-Locus Institutional Repository
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share



2003 (EN)
Λειτουργικός χαρακτηρισμός γονιδίων της οικογένειας των DEG/ENaCs, στον οργανισμό Caenorhabditis elegans

Βόγγλης, Γιάννης (EL)
Vogglis, Giannis (EN)

Κατά τη διάρκεια του μεταπτυχιακού τίτλου ειδίκευσης, επιχειρήθηκε ο λειτουργικός χαρακτηρισμός μιας ομάδας γονιδίων, στον οργανισμό Caenorhabditis elegans. Τα γονίδια που μελετήθηκαν ανήκουν στην οικογένεια των Degenerins. Η λειτουργία και ο ρόλος συγκεκριμένων γονιδίων είναι δυνατό να μελετηθεί μέσα από διάφορες προσεγγίσεις. Συχνή τακτική αποτελεί η απενεργοποίηση του υπό μελέτη γονιδίου και η ανίχνευση των φαινοτυπικών και μοριακών επιπτώσεων στον οργανισμό. Η απενεργοποίηση αυτή είναι δυνατό να γίνει είτε σε επίπεδο γονιδίου (π.χ. μεταλλαξογένεση), είτε σε επίπεδο γονιδιακού προϊόντος. Έτσι, για τα παραπάνω γονίδια έγινε χρήση στελεχών με ομόζυγες μεταλλαγές για κάποιο από αυτά. Παράλληλα, έγινε ειδική καταστολή της έκφρασης για κάθε ένα από τα υπό μελέτη γονίδια. Αυτό έγινε μετά από εφαρμογή του φαινομένου του RNA interference (RNAi). Τόσο για τα μεταλλαγμένα στελέχη, όσο και για τα άτομα που εφαρμόστηκε το φαινόμενο του RNAi έγινε φαινοτυπικός χαρακτηρισμός. Για τον λόγο αυτό μελετήθηκε η ικανότητα των στελεχών να αποκρίνονται σε μια σειρά από διαφορετικά ερεθίσματα. Από τη μελέτη αυτή παρατηρήθηκε ότι δυο γονίδια των Degenerins συμμετέχουν σε διαφορετικές συμπεριφορές του οργανισμού. Το γονίδιο T28F4.2 έχει σημαντικό ρόλο στην αίσθηση από τον C. elegans διαλυτών αλλά και πτητικών χημικών ενώσεων. Το γονίδιο ZK770.1 φάνηκε ότι είναι σημαντικό προκειμένου ο οργανισμός να συνδυάζει διαφορετικά ερεθίσματα και να αλλάζει την συμπεριφορά του με βάση αυτά. Πρόκειται δηλαδή για την εκδήλωση του φαινομένου της μνήμης. (EL)
The family of nematode DEG/ENaC (degenerin/epithelial Na+ channel) proteins comprises 30 members, 7 of which have been studied genetically. Previously characterized degenerins have been implicated in a variety of functions such as mechanosensation, proprioception and regulation of ultradian rhythms. Neuronally expressed members of the family can mutate to induce late-onset degenerative cell death, featuring landmarks of excitotoxic neuron demise, which follows stroke, in mammals. Despite the importance of these channels in signal transduction, little is understood about their gating mechanisms and regulation. Moreover, the function of the additional 23 DEG/ENaC proteins encoded in the C. elegans genome remains a mystery. We embarked on a systematic study of these previously uncharacterized family members, in an effort to elucidate their role in animal physiology. This line of investigation revealed that DEG/ENaC genes show only limited overlap in their spatiotemporal expression patterns, and function in a variety of cell types ranging from neurons to muscles and epithelia. Using RNAi, we found that DEG/ENaC proteins are required for the normal manifestation of diverse animal behaviours such as the nose touch responses, chemosensation, egg-laying, mating, excretory canal function, feeding and defecation. In a complementary approach, we are analyzing putative null alleles, obtained by screening deletion libraries. Remarkably, specific degenerins, which are highly expressed in head sensory neurons and interneurons, are required for conditioning to several chemical attractants, while they are dispensable for chemotaxis. Consistently, preliminary results implicate these degenerins in the process of associating the presence of food with the rearing temperature. Such observations indicate that degenerins contribute to the capacity of the animal for associative learning. This is an exciting working hypothesis in light of similar findings in mice, supporting the involvement of the related in sequence, acid-sensing ion channel (ASIC) in synaptic plasticity, learning, and memory (Wemmie J.A. et al., Neuron, 34: 463-77). Hence, DEG/ENaC roles in associative learning and memory might be conserved from nematodes to mammals, thus, rendering C. elegans an attractive model in which to dissect the relevant mechanisms. (EN)

text

Πανεπιστήμιο Κρήτης (EL)
University of Crete (EN)

2003-11-01
2003-12-12




*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)