Διερεύνηση των πιθανών λειτουργικών αλληλεπιδράσεων των γονιδίων του θερμικού πλήγματος και του παράγοντα p53 στο μεσογειακό μύδι Mytilus galloprovincialis:
Creators: name: Αραμπατζή, Αντωνία Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2014
Subjects: Mytilus galloprovincialis
p53
Hsp90

description: Το μεσογειακό μύδι Mytilus galloprovincialis αναπτύσσει μία νεοπλασματική ασθένεια των αιμοκυττάρων, που ονομάζεται λευχαιμία των δίθυρων μαλακίων. Η οικογένεια p53 στα Δίθυρα αποτελείται από τρία μέλη (p53, ΔΝp63/73 και ΤΑp63/73), τα οποία προκύπτουν από εναλλακτικό μάτισμα ενός γονιδίου. Η έκφραση της οικογένειας p53 καθώς και των πρωτεϊνών θερμικού σοκ έχει βρεθεί ότι διαφοροποιείται σε λευχαιμικές καταστάσεις των Διθύρων. Ακόμη, έχει προβλεφθεί υπολογιστικά η μεταγραφική ρύθμιση του γονιδίου hsp90 από την p53, στο M. galloprovincialis, ενώ έχει αποδειχθεί πειραματικά στο ανθρώπινο γονίδιο hsp90. Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, συλλέχτηκαν άτομα Μ. galloprovincialis από τον Θερμαϊκό κόλπο και ελέχθηκε η παρουσία λευχαιμίας. Παράλληλα, μελετήθηκε η έκφραση της οικογένειας p53 σε φυσιολογικά και λευχαιμικά άτομα. Σε επόμενο στάδιο, σχεδιάστηκαν ιχνηθέτες που περιέχουν την προβλεπόμενη θέση πρόσδεσης της p53 στο γονίδιο hsp90 του M. galloprovincialis καθώς και ένας ιχνηθέτης που περιλαμβάνει την αποδεδειγμένη θέση πρόσδεσης της p53 στο ανθρώπινο γονίδιο hsp90. Οι ιχνηθέτες αυτοί αλληλεπίδρασαν τόσο με αποδιατεταγμένα όσο και με φυσικά πρωτεϊνικά εκχυλίσματα με τη μέθοδο Southwestern blotting και EMSA αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα της δειγματοληψίας έδειξαν ότι το 6% των ατόμων που συλλέχθηκαν παρουσίαζαν λευχαιμία. Επιπροσθέτως, βρέθηκε ότι η έκφραση της p53 και της TAp63/73 είναι σταθερή, ενώ η ΔΝp63/p73 υπερεκφράζεται στα λευχαιμικά άτομα. Τέλος, η μέθοδος Southwestern blotting έδειξε ότι οι δύο τύποι ιχνηθετών προσδέθηκαν σε κοινές πρωτεΐνες, με αποτέλεσμα να διερευνηθεί υπολογιστικά η ύπαρξη κοινών μεταγραφικών παραγόντων των γονιδίων hsp90 στον άνθρωπο και το M. galloprovincialis. Εκτός αυτού, η πρόσδεση της p53 απέτυχε να αποδειχθεί μέσω της μεθόδου EMSA. Σύμφωνα με τα ισχύοντα δεδομένα σχετικά με τη μεταγραφική ρύθμιση των γονιδίων θερμικού σοκ και με τα αποτελέσματα της in silico ανάλυσης, προτείνεται ότι o μεταγραφικός παράγοντας STAT5 αλληλεπιδρά με τον παράγοντα θερμικού σοκ HSF ενεργοποιώντας τη μεταγραφή του hsp90 ως απόκριση σε κάποια κυτοκίνη. Επίσης, πιθανή θεωρείται και η συμμετοχή του μεταγραφικού παράγοντα CREB στη ρύθμιση της έκφρασης του hsp90, εξαιτίας της παρουσίας της consensus αλληλουχίας του και της ταυτοποίησης του μοριακού του βάρους μέσω της Southwestern blotting. Συμπερασματικά, κατά τη λευχαιμία των Διθύρων η ισομορφή ΔΝp63/73 υπερεκφράζεται ασκώντας αρνητική δράση στις αποπτωτικές λειτουργίες της p53. Η συμμετοχή της p53 στη ρύθμιση της απόκρισης στο θερμικό σοκ χρήζει περισσότερης διερεύνησης και πιθανόν να περιορίζεται στην αλληλεπίδραση της με άλλους μεταγραφικούς παράγοντες.
description: Mediterranean mussels Mytilus galloprovincialis develop a neoplastic disease in the haemolymph, called molluskan leukemia. p53 family in bivalves includes three members (p53, ΔNp63/73 and TAp63/73), which are splice variants of the same gene. The expression of p53 family and heat shock proteins is found differentiated in leukemic bivalves. Furthermore, the transcription regulation of hsp90 gene of M. galloprovincialis by p53 has been computationally predicted, while it has been proved in human hsp90 gene. According to the aforementioned data, individuals of M. galloprovincialis have been collected from Thermaikos gulf and monitored for the presence of leukemia. In parallel, the expression of p53 family was studied in normal and leukemic individuals. Subsequently, probes containing the predicted p53 binding site in M. galloprovincialis hsp90 gene and a probe including the proved p53 binding site in human hsp90 gene have been designed. These probes interacted with either denaturated or native proteins via Southwesten blotting and EMSA, respectively. 6% of mussels were found to be leukemic. Additionally, it has been found that the expression of p53 and TA63/73 is stable, while ΔNp63/73 is upregulated in leukemic mussels. Lastly, Southwestern blotting showed that the two different probes bound to the same proteins, suggesting the in silico analysis of common transcription factors that bind to hsp90 genes of M. galloprovincialis and human. Besides that, the binding of p53 failed to be proved by EMSA. According to the existing data concerning the transcription regulation of heat shock genes and the results of the in silico analysis, it is proposed that the transcription factor STAT5 interacts with the heat shock factor HSF activating the transcription of hsp90 as a response to a cytocine. Moreover, the participation of transcription factor CREB is also viewed as possible, because of the presense of its consensus binding site and the identification of its molecular weight via Southwestern blotting. Consequently, during leukemia in bivalves, ΔNp63/73 isoform is upregulated obstructing the apoptotic roles of p53. The involvement of p53 in transcription regulation of heat shock response remains to be investigated and it may be restricted in interacting with other transcription factors.