Przywrócenie Ube3a identyfikuje wyraźne okna rozwojowe w mysim modelu syndromu Angelmana ad

Samice myszy Ube3aStop / p + skrzyżowano z konstytutywną linią ekspresjonującą Cre z wczesnym embrionalnym początkiem rekombinacji (odnośnik 13 i Figura 1A). Ponieważ ojcowski allel Ube3a jest epigenetycznie wyciszany, myszy z matczyną odziedziczoną kasetą stopu bez ekspresji Cre (myszy Ube3aStop / p +, Cre3) wykazały poważną utratę białka UBE3A (znanego również jako białko powiązane z E6 [E6AP]), porównywalne z zmniejszenie ekspresji UBE3A obserwowanej w tradycyjnym mysim modelu AS z odziedziczoną po matce delecją Ube3a (Ube3am Rycina 1. Reaktywacja bioniczna ekspresji Ube3a ratuje fenotypy behawioralne podobne do AS. (A) Schematyczne przedstawienie reaktywacji Ube3a (wskazane przez szarą strzałkę) podczas rozwoju embrionalnego myszy i punktu czasowego testu behawioralnego. (B) Analiza Western błot hipokampa (n = 4 na genotyp), korę (n = 5) i móżdżek (n = 5) z miotów z Ube3aStop / p + i WT skrzyżowanych z zarodkowo aktywną linią Cre. (C. H) Ube3aStop / p +; Cre. myszy wykazują silne behawioralne fenotypy AS, które mogą być w pełni uratowane przez embrionalną reaktywację genu Ube3a u myszy Ube3aStop / p +, Cre +. Liczba myszy (WT; Cre + / Ube3aStop / p +; Cre. / Ube3aStop / p +; Cre +): przyspieszenie rotarod, n = 14/8/17; test zakopywania w marmurze, n = 24/18/28; test w otwartym polu, n = 14/8/17; test budowy gniazda, n = 7/7/7; wymuszony test pływania, n = 14/8/17; test epilepsji, n = 7/10/8. Wszystkie dane reprezentują średnią. SEM. ANOVA z genotypem jako zmienną niezależną zastosowano do porównań statystycznych. Znaczący wpływ genotypu stwierdzono we wszystkich testach behawioralnych (patrz Tabela dodatkowa 1). * P <0,05, ** P <0,01; Analiza post hoc Bonferroniego. Figura 2 Analiza molekularna u myszy Ube3aStop / p +; CreERT + ujawnia skuteczną reaktywację matczynego genu Ube3a po indukcji tamoksyfenem. (A) Schemat przedstawiający reaktywację Ube3a uzyskaną przez traktowanie tamoksyfenem (szare strzałki) w każdej grupie eksperymentalnej. (B. D) Ube3aStop / p +, CreERT + myszy z indukowaną postnatalnie indukowaną ekspresją genu ekspresjonują UBE3A na poziomach porównywalnych do osiągniętych przy wczesnej reaktywacji genu embrionalnego w hipokampie (młodzieńcze, n = 3 na genotyp, adolescent, n = 4 na genotyp, dorosłe, n = 4 na genotyp), kory (młodzieńcze, n = 3 na genotyp, dorastające, n = 4 na genotyp, dorosłe, n = 3. 4 na genotyp) i móżdżku (młodzieńcze, n = 3 na genotyp, adolescenty, n = 4 na genotyp, dorosły, n = 5 na genotyp). Dane reprezentują średnią. SEM. Następnie badaliśmy efektywność reaktywacji Ube3a po wywołanym przez Cre a usuwaniu kasety zatrzymanej floxed. Poziomy białka UBE3A przywrócono u myszy Ube3aStop / p +, Cre + do 89% poziomów WT w hipokampie, 82% w korze mózgowej i 99% w móżdżku. Ponadto subkomórkowy rozkład UBE3A był nieodróżnialny pomiędzy myszami Ube3aStop / p +, Cre + i WT, Cre +, walidującymi funkcjonalność metody reaktywacji Ube3a (Figura 1B i Suplementowa Figura 1B). Wczesna reaktywacja genu embrionalnego zapobiega manifestacji fenotypów AS. Zaburzona koordynacja ruchowa, cechy autystyczne, lęk i padaczka są cechami charakterystycznymi pacjentów z AS, dla których analogiczne fenotypy są dobrze poznane u myszy z modelem AS (3, 14. 16). Zgodnie z oczekiwaniami na podstawie utraty ekspresji Ube3a, Ube3aStop / p +; Cre. myszy wykazywały znaczące zmiany w wydajności rotarod (Figura 1C), zakopywanie marmuru (Figura 1D), eksploracja pola otwartego (Figura 1E), budowanie gniazda (Figura 1F) i audiogenny próg napadu (Figura 1H), z których wszystkie są również obecne w klasyczny model myszy Ube3amp / p + AS (3, 14). Ponadto, zidentyfikowaliśmy wysoce odporny fenotyp w teście wymuszonego pływania, obecnym zarówno w klasycznym mutancie Ube3amp / p + (dane nie pokazane), jak i warunkowym modelu myszy Ube3aStop / p + AS (Figura 1G). Zgodnie z terapeutycznym potencjałem reaktywacji genu Ube3a, myszy Ube3aStop / p +, Cre + wykazywały pełne uwolnienie wszystkich tych neurologicznych i behawioralnych nieprawidłowości, potwierdzając, że reaktywacja embrionalna ekspresji białka UBE3A jest wystarczająca do zapobiegania manifestacji fenotypów AS w wielu domenach ( Figura i dodatkowa tabela 1). Reaktywacja genów u młodych, dorosłych i dorosłych zwierząt ujawnia obecność wyraźnych okresów krytycznych [hasła pokrewne: koktajl z natki pietruszki, trening umiejętności społecznych scenariusz, ergonomia stanowiska pracy biurowej ] [więcej w: sympozjum diabetologiczne zakopane 2015, komputerowy dobór fryzur, ptd 2015 ]