Farede spermatogenez boyunca metilasyon imprintlernin meydana getirilmesinde Boris geninin rolü

Abstract

BORIS (Brother of the Regulator of Imprinted Sites; CTCFL), genetik olarak imprinte genlerin ekspresyonuna katılan bir proteindir. Ekspresyonu, erişkin vücudunda normal koşullar altında sadece testiste, bunun dışında malignant hücrelerde ve kök hücrelerde belirlenebilmiştir. Genlerin doğru bir şekilde ekspre olmasının, fertilizasyon ve sonrasında fetüsün gelişimi için ne kadar önemli olduğu bilinmektedir. Bu nedenle, çalışmamızda, genetik mühendisliği teknikleriyle Boris gen ekspresyonunun değiştirildiği transgenik fareler kullanıldı. Boris'in normal spermatogenez, erkek fertilitesi (in vivo ve in vitro olarak) ve fetal büyüme ve yaşayabilirlik üzerindeki etkileri araştırılarak, Boris'in H19/Igf2 bölgesi gibi önemli bir imprinting lokusunda doğru metilasyon imprintlerinin oluşmasındaki olası rolü ortaya konuldu.Fare Boris geni mutant ve normal olmak üzere iki farklı formda, GFP (yeşil fluoresan protein) ve tetrasiklin (Tet) duyarlı element içeren iki yönlü Tet plasmidine (pTRE-Tight-Bl-AcGFP1) klonlandı. Bu sistem Boris transgeni ekspresyonunun sadece testiste ve tetrasiklin analoğu olan doksisiklin varlığında görülebilmesine imkan sağladı. Elde edilen plasmid, fare zigotlarına enjekte edildi. Genotipleme ile tespit edilen kurucu (ata) Boris transgenik fareler, testise özgü ekspresyon için testis-spesifik promoterlerin bulunduğu Protamin Cre veya Snaptonemal kompleks Cre transgenik fare soyları ve indüksiyon için tetrasiklin-kontrollü transaktivatör protein (rtTA)'e sahip rtTA transgenik fare soyları ile çiftleştirildi. Doksisiklin (2mg/ml) muamelesine tabi tutulan farelerin testislerinden RNA izolasyonu yapılarak kantitatif gerçek zamanlı PCR metodu uygulandı. Testis örnekleri ışık ve fluoresan mikroskopla incelendi. Proliferasyon indeksleri (PCNA) ve apoptotik hücre oranları hesaplandı. Bu fareler ile çiftleştirilen dişi farelerin gebelikleri doğuma kadar takip edilerek yavrulardaki embriyonik hasarlar değerlendirildi. Bisülfit sekanslama analizleri yapılarak H19 DMD metilasyonu araştırıldı.Çalışmamızın sonuçları, Boris transgenik fare soylarının fertil olduğunu ancak Boris proteini ve spermatogenez arasında potansiyel bir ilişki olabileceğini işaret etmektedir. Doksisiklin ile muamele edilmiş mutant ve normal Boris transgenik fare yavruları, kontrol gruplarına göre daha düşük vücut ağırlığına sahip iken yüksek postnatal mortalite oranı göstermiştir. Etkilenen yavruların birçok organ yapısında büyüme geriliği tespit edilmiştir. Ayrıca yetişkin ve yavru Boris transgenik fare DNA'sında H19 DMD metilasyonu kontrollere göre farklı bulunmuştur.Çalışmamız, Boris geni ile embriyogenez ve fetal gelişim bozuklukları arasındaki ilşkiyi ortaya koyan literatürdeki ilk çalışmadır. Gelecek çalışmalarımız, embriyogenez boyunca Boris geninin anormal ekspresyonunun nasıl olup da normal gelişimi değiştirebildiğine dair olası mekanizmalar üzerinde yoğunlaşacaktır.