Assessment of neuronal cell type specific transcriptional effects of three pathological sequence variants of the FMR1 gene promoter - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Accéder directement au contenu
Mémoires Année : 2015

Assessment of neuronal cell type specific transcriptional effects of three pathological sequence variants of the FMR1 gene promoter

Résumé

FXS often results from the silencing of the FMR1 promoter triggered by a CGG triplet expansion. In 2010, Collins et al., found three variants in the FMR1 promoter which are reducing its activity to 36,2%, 29,2% and 5,9% altering the transcription factors binding sites necessary to initiate FMR1 expression and decreasing the levels of its product FMRP. FMRP is important for synaptic plasticity in particular in mGluR-dependent LTD which is exaggerated in FXS leading to impairments in learning and memory and dendritic spine morphogenesis. To validate these results, we created various plasmids controlled by the FMR1 promoter containing one of these three variants. Plasmids were transfected in HeLa cells, rat cortical neurons and human neuronal precursors. In parallel, mouse hippocampal slice cultures were shot with gold particles coated by the same plasmids. Confocal microscopy highlighted that the variant located near the first transcriptional start site was found to reduce FMR1 expression to 42.08% in human neuronal precursors and to 45.7% in mouse hippocampal slices. The cells and slices were treated with neuronal activity modulators. Bicuculline was found to rescue FMR1 expression suggesting that the inhibition of GABA receptors triggers a sufficient increase of excitatory glutamatergic activity to modulate FMR1 expression.
Le FXS proviendrait de l’expansion d’un triplet de CGG qui provoquerait l’inactivation du promoteur du gène FMR1. Trois variants de séquence, altérant les sites de liaison des facteurs de transcription et diminuant la production de FMRP, furent aussi trouvés dans le promoteur FMR1. FMRP est importante pour la plasticité synaptique principalement dans la LTD dépendante des mGluR qui est exagérée dans le FXS menant à des déficits d’apprentissage, de mémoire et de morphogénèse des épines dendritiques. Pour valider ces résultats, nous créâmes différents plasmides contenant ces trois variants et nous les transfectâmes dans des cellules HeLa, des neurones corticaux de rats et des précurseurs neuronaux humains. Des cultures de coupes hippocampales de souris furent aussi transfectées par ces mêmes plasmides avec un Genegun. Nous observâmes par microscopie confocale que le variant situé proche du plus important site start de transcription réduisait l’expression de FMR1 de 42.08% dans les précurseurs neuronaux humains et de 45.7% dans les coupes hippocampales de souris. Les cellules et coupes furent ensuite traitées avec des modulateurs de l’activité neuronale. La Bicuculline permît de rétablir l’expression de FMR1 suggérant que l’inhibition des récepteurs GABA déclencherait une augmentation suffisante de l’activité glutamatergique excitatrice pour moduler l’expression de FMR1.
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Dates et versions

dumas-01543674 , version 1 (21-06-2017)

Identifiants

  • HAL Id : dumas-01543674 , version 1

Citer

Maud Simansour. Assessment of neuronal cell type specific transcriptional effects of three pathological sequence variants of the FMR1 gene promoter. Cellular Biology. 2015. ⟨dumas-01543674⟩
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