Functional analysis of the Myelin Basic Protein gene regulation

• Main Author: Dib Kandis Badine, Samar
• Other Authors: Alan Peterson (Supervisor)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2009
• Subjects: Biology - Genetics
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=32543

Through this investigation I hoped to illuminate and characterize any combinatorial relationships that might exist amongst the regulatory sequences that drive expression of the myelin basic protein gene. With such insight, I expected to learn more of the mechanism/s regulating myelin sheath formation, maintenance and repair. In the search for regulatory regions within the mbp gene, four highly conserved non-protein-coding modules were found in its 5' flanking sequence. In the context of reporter constructs in transgenic mice, these regulatory modules confer distinct cell specificity and developmental expression programs. M1 and M3 drive expression in oligodendrocytes while M4 drives Schwann cell expression. However, the expression programs realized by these reporter constructs also exposed higher levels of regulatory organization; e.g., when M3 is dissociated from neighboring flanking sequences it acquires the ability to drive transient expression in Schwann cells. To further understand how the four known mbp regulatory modules orchestrate the expression of the mbp gene, I first generated reporter constructs designed to contain most module combinations. These were inserted in single copy in a common orientation at a common site 5' of the HPRT locus and their qualitative and quantitative regulatory potential was analyzed. Based on the expression programming of reporter genes, M3 is critical for achieving high levels of mbp expression in myelinating oligodendrocytes. To determine if the expression phenotypes of reporter genes accurately reflected the activity of enhancers in the context of the endogenous locus, I used gene targeting to delete M3 in the endogenous mbp loc === Au cours de ma recherche j'ai voulu mettre en évidence les combinatoires existantes parmi les séquences régulatrices qui gouvernent l'expression du gène de la Protéine Basique de la Myéline (MBP). Ces connaissances devraient pouvoir me permettre de mieux comprendre les mécanismes régulant la formation, la maintenance et la réparation de la gaine de myéline. Lors de l'étude de la régulation du gène de la MBP, quatre modules non codant extrêmement conservés ont été trouvés en amont du gène de la MBP. Dans des souris transgéniques, ces modules confèrent des propriétés d'expression temporelle et tissu spécifique aux constructions. Les modules M1 et M3 gouvernent l'expression dans les oligodendrocytes alors que le module M4 gouverne l'expression dans les cellules de Schwann. Cependant, les programmes d'expression de ces constructions révèlent une organisation de plus haut niveau : Quand M3 est dissocié des séquences flanquantes du gène de la MBP il acquière la capacité de gouverner une expression transitoire dans les cellules de Schwann. Pour comprendre comment les quatre modules régulateurs de la MBP orchestrent l'expression du gène, j'ai d'abord généré des constructions présentant la plupart des combinaisons de modules. Ces constructions ont été insérées en copie unique de même orientation et dans un locus commun en 5' du gène HPRT afin de pouvoir comparer qualitativement et quantitativement leur expression. L'analyse de ces résultats montrent que le module M3 est critique pour obtenir un haut niveau d'expression durant la myélination des oligodendrocytes. Pour déterminer si l'expression des constructions reflète correctement