$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Verbeteringen aan de diagnose en behandeling van de ziekte van Parkinson (PD) zijn afhankelijk van de kennis over de gevoeligheid factoren die de bevolking maakt in gevaar. In het proces van een poging om nieuwe genetische factoren die samenhangen met ziekte van Parkinson te identificeren, hebben wetenschappers gegenereerd vele lijsten van kandidaat-genen, polymorfismen, en eiwitten die belangrijke vorderingen te vertegenwoordigen, maar deze leidt blijven mechanistisch undefined. Ons werk is erop gericht in de richting van aanzienlijk vernauwing deze lijsten door gebruik te maken van de voordelen van een eenvoudig dier modelsysteem. Terwijl de mensen hebben miljarden neuronen, de microscopische rondworm Caenorhabditis elegans is precies 302, waarvan er slechts acht produceren dopamine (DA) in hemaphrodites. Expressie van een menselijk gen dat codeert voor het PD-geassocieerd eiwit, alfa-synucleïne, in C. elegans DA neuronen resulteert in een dosering en leeftijdsafhankelijke neurodegeneratie.
Wormen die humaan alfa-synucleïne in DA neuronen isogene en express zowel GFP en het menselijk alfa-synucleïne onder de DA-transporter promotor (Pdat-1). De aanwezigheid van GFP dient als een gemakkelijk gevisualiseerd marker voor de volgende DA neurodegeneratie bij deze dieren. We in eerste instantie aangetoond dat alfa-synucleïne-geïnduceerde DA neurodegeneratie zouden kunnen worden gered bij deze dieren door torsinA, een eiwit met moleculaire chaperone activiteit 1. Verder, de kandidaat-PD-gerelateerde genen geïdentificeerd in ons lab via grote schaal RNAi screening inspanningen met behulp van een alfa-synucleïne misfolding test werden vervolgens over-uitgedrukt in C. elegans DA neuronen. We hebben vastgesteld dat vijf van de zeven genen vertegenwoordigd belangrijke kandidaat-modulatoren van PD getest als ze gered alfa-synucleïne-geïnduceerde DA neurodegeneratie 2. Daarnaast heeft de Lindquist Lab (dit nummer van Jove) uitgevoerd gist schermen, waarbij alfa-synucleïne-afhankelijke toxiciteit wordt gebruikt als een uitlezing voor de genen die kunnen versterken of onderdrukken cytotoxiciteit. We vervolgens de gist kandidaat genen onderzocht in onze C. elegans alfa-synucleïne-geïnduceerde neurodegeneratie assay en met succes gevalideerd veel van deze doelstellingen 3, 4.
Onze methodologie bestaat genereren van een C. elegans DA neuron-specifieke expressie vector met behulp van recombinationele klonen van kandidaat-gen cDNA onder controle van de Pdat-1 promotor. Deze plasmiden worden dan gemicroinjecteerd in wild-type (N2) wormen, samen met een selecteerbare merker voor succesvolle transformatie. Meerdere stabiele transgene lijnen de productie van de kandidaat-eiwit in DA neuronen worden verkregen en vervolgens onafhankelijk van elkaar gekruist in de alfa-synucleïne degeneratieve stam en beoordeeld voor neurodegeneratie, zowel op het dier en de individuele neuron-niveau, in de loop van het ouder worden.