Metadata language
Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN
Contributor:Konopka, Witold : Promotor ; Wojda, Urszula : Promotor
Publisher:Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN
Place of publishing: Date issued/created: Description:201 stron : ilustracje ; 30 cm ; Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN (nadanie stopnia naukowego) ; Bibliografia ; Streszczenie w języku angielskim
Type of object: Subject and Keywords:Neurony AgRP/NPY ; otyłość ; mikroRNA ; Dicer ; metabolizm ; CRISPR/Cas9
Abstract:
Jedzenie jest fundamentem piramidy potrzeb warunkujących przeżycie, a głód- pierwotnym popędem, który motywuje do poszukiwania i zdobywania zasobów pokarmowych. Nadrzędne ośrodki zaangażowane w proces regulacji głodu i sytości zlokalizowane są w mózgu. Podstawowy ośrodek I rzędu, przetwarzający informacje o statusie energetycznym organizmu, znajduje się w podwzgórzu, w bezpośrednim sąsiedztwie wyniosłości pośrodkowej i zwany jest jądrem łukowatym. Składają się na niego m.in. dwie populacje przeciwstawnie działających neuronów: AgRP/NPY- stymulujące pobór pokarmu oraz POMC/CART- odpowiedzialne za promocję sytości i hamowanie apetytu. Wszelkie zaburzenia w obrębie tego ośrodka oraz w komunikacji jądra łukowatego z neuronami II rzędu w innych ośrodkach prowadzić mogą do zmiany zachowań żywieniowych i rozwinięcia chorób o podłożu metabolicznym, takich jak otyłość. Głównym celem niniejszej rozprawy było sformułowanie odpowiedzi na pytanie o udział neuronów AgRP/NPY w rozwinięciu otyłości u zwierząt z neurospecyficzną delecją genu Dicer1. Dicer jest enzymem, którego endonukleolityczne działanie prowadzi do uzyskania dojrzałych form cząsteczek mikroRNA (miRNA), regulujących proces translacji. Komórki pozbawione genu Dicer1 charakteryzuje jednoczesny brak funkcjonalnych, kanonicznych mikroRNA. Próba odpowiedzi na postawione zagadnienie badawcze wymagała użycia kilku modeli myszy transgenicznych. Wszystkie modele bazowały na systemie Cre- loxP, u części rekombinacja indukowana była Tamoksyfenem, u innych podaniem wektora wirusowego AAV regulującego wprowadzany transgen promotorem AgRP lub zastosowaniem technologii CRISPR/Cas9. Poprzez analizę i modyfikacje kolejnych modeli transgenicznych możliwe stało się osiągnięcie wysokiej specyficzności wprowadzanej zmiany, selektywnie w neuronach AgRP/NPY. Analiza adekwatności uzyskanych modeli do badań wykazała, że system z indukowanym usunięciem Dicer1 w neuronach AgRP (AgRPCreERT2Dicerfl/fl) nie pozwala na wnioskowanie na temat udziału tych neuronów ze względu na niewystarczający poziom rekombinacji w tej linii. Pozostałe modele dostarczyły istotnych informacji. Model z indukowalną utratą mikroRNA w dojrzałych neuronach CaMKIIα oraz jednoczesną utratą obu alleli Npy (NPY-KO/DicerCKO) wykluczył udział NPY jako kluczowego czynnika stymulującego pobór pokarmu. Z kolei doświadczenia przeprowadzone na myszach Dicerfl/fl, poddanych domózgowym iniekcjom z wektorem AAV-AgRPCre do jądra łukowatego pokazały istotne zaangażowanie neuronów AgRP w rozwój otyłości zależnej od mikroRNA. Ponadto, odsłoniły ilościową zależność między liczbą wprowadzanych cząstek wektora AAV, determinującą liczbę zmodyfikowanych neuronów, a zwiększonym zapotrzebowaniem pokarmowym i rosnącą masą ciała. Modelem, który pozwolił uzyskać najwyższy stopień specyficzności w celowanej modyfikacji Dicer1 w neuronach AgRP okazały się myszy z ekspresją Cre oraz Cas9 w neuronach AgRP (AgRPCreCas9). Zwierzęta te, po domózgowych podaniach wektora AAV-guide2Dicer, rozwinęły masywną otyłość powiązaną z niepohamowanym apetytem, uwidaczniając efekt zależny od płci. Znaczący wzrost apetytu i masy ciała charakteryzował jedynie samice pozbawione mikroRNA w neuronach AgRP. Powyższe obserwacje implikują istotną rolę mikroRNA w regulowaniu funkcji neuronów AgRP/NPY. Selektywna utrata mikroRNA w neuronach głodu prowadzi bowiem do upośledzenia ich funkcji, objawiającej się zwiększonym apetytem i rozwinięciem otyłości. Liczba zmodyfikowanych neuronów głodu determinuje wielkość efektu, wskazując na istnienie subtelnej równowagi pomiędzy sygnałami głodu i sytości. Różnice płciowe w obserwowanym fenotypie sugerują rolę mikroRNA w modulowaniu ścieżek hormonozależnych.
IBD PAN, sygn. 19942 ; click here to follow the link
Language: Language of abstract: Digitizing institution:Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego Polskiej Akademii Nauk
Original in:Biblioteka Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN
Access: