is Íslenska en English

Lokaverkefni (Doktors)

Háskóli Íslands > Heilbrigðisvísindasvið > Doktorsritgerðir - Heilbrigðisvísindasvið >

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/19370

Titill: 
  • Titill er á ensku The role of MITF in regulating human pigmentation
  • Hlutverk MITF við stjórnun húðlitar í mönnum
Námsstig: 
  • Doktors
Efnisorð: 
Útdráttur: 
  • Útdráttur er á ensku

    The development of melanocytes and melanoma depends on the presence of the microphthalmia-associated transcription factor (MITF), a member of the basic helix-loop-helix-leucine zipper (bHLH-LZ) transcription factor family. MITF has been shown to regulate a broad range of genes, ranging from genes important for pigment production, to genes involved in cell cycle regulation, migration and survival. Nevertheless, the known MITF target genes do not explain all the roles of MITF in melanocyte development and melanoma progression.
    We have used a novel microarray approach to characterize MITF target genes in melanomas. First we identified genes which correlate with the expression of MITF in human melanoma samples. Second, we compared the genes expressed in a stably MITF-transfected line of SKmel28 cells with the genes expressed
    in SKmel28 cells without MITF. Third, we compared the two lists of genes to obtain a list of genes potentially regulated by MITF. A number of the genes thus identified are known MITF target genes, whereas the rest represent novel targets.
    Among the novel targets are two transcription factors, IRF4 and TFAP2a which were analyzed further.
    Genome-wide association studies have shown that a polymorphism in the human IRF4 gene is associated with fair skin and light/blue eye color, suggesting that the gene plays an important role in melanocytes. IRF4 has been shown to play a key role in lymphoid, myeloid and dendritic cell differentiation and to act as a lineage survival oncogene in multiple myeloma. However, its role in melanocytes has not been characterized. Here we show that expression of the IRF4 gene is dramatically reduced in Mitf mutant mice and upon MITF knockdown using shRNA. MITF activates IRF4 expression by binding regulatory sequences in intron 4 of the IRF4 gene and depends on another transcription factor, TFAP2a for this
    activation. The binding site for TFAP2a is located at the same position as the rs12203592 polymorphism and when changed from C to T (as in rs12203592), TFAP2a can not bind and IRF4 expression is reduced in both reporter assays and in melanocytes from individuals homozygous for the T allele. Importantly, IRF4 and MITF cooperatively activate the expression of the pigmentation gene TYR; mutating the IRF4 binding sites in TYR eliminates this cooperative effect.
    Thus, a direct link has been provided where a functional polymorphism in the IRF4 gene leads to reduced expression of a target gene encoding an enzyme essential for pigmentation.

  • Þroskun litfruma og myndun sortuæxla er háð umritunarþættinum microphthalmia associated transcription factor (MITF) en hann tilheyrir basic-helix-loop-helix leucine zipper (bHLH-LZ) fjölskyldunni. MITF stjórnar tjáningu fjölda gena í litfrumum og sortuæxlum, þar með talið gena sem eru mikilvæg fyrir framleiðslu litarefnisins melanin, og gena sem stjórna frumuhringnum, frumufari og lifun. Þessi þekktu markgen skýra þó ekki að fullu hlutverk MITF í litfrumum og sortuæxlum.
    Við notuðum tvískipta tjáningarrannsókn til að finna markgen MITF í sortuæxlum. Í fyrsta lagi leituðum við að genum sem fylgja tjáningarmynstri MITF gensins sortuæxlissýnum. Í öðru lagi skoðuðum við hvaða gen eru tjáð þegar MITF er yfirtjáð í sortuæxlisfrumulínunni Skmel28. Af þeim genum sem voru á
    báðum listunum var fjöldi þekktra markgena MITF en einnig nokkur gen sem ekki hefur verið sýnt að stjórnist af MITF svo sem umritunarþættirnir IRF4 og TFAP2alpha. Hlutverk þeirra var skoðað frekar. Erfðamengisrannsóknir hafa sýnt að breytileiki í IRF4 geninu í mönnum tengist freknum, ljósri húð, brúnu hári og bláum augum. IRF4 genið gegnir mikilvægu hlutverki í ónæmiskerfinu og hefur verið kallað "lineage survival oncogene"
    í mergfrumuæxlum. Ekki hefur áður verið sýnt hvaða hlutverki það gegnir í litfrumum. Hér sýnum við að tjáning IRF4 gensins er háð MITF. Tjáning Irf4 gensins er næstum engin í Mitf stökkbreyttum músum eða þegar MITF genið er slegið út í sortuæxlisfrumum í rækt með notkun shRNA. MITF stjórnar tjáningu IRF4 gensins með því að bindast stjórnröðum í innröð
    4 í IRF4, og er þessi örvun umritunar einnig háð umritunarþættinum TFAP2A.
    Breytileikinn sem tengist litareinkennum í mönnum (rs12203592-T) skarast við bindiset TFAP2A próteinsins og þegar upprunalega C-basanum er breytt í T getur TFAP2A ekki bundist lengur og tjáning IRF4 minnkar, bæði í in vitro tilraunum og í litfrumum úr einstaklingum sem eru arfhreinir fyrir T samsætuna. Tilraunir sýna að MITF og IRF4 vinna saman að því að virkja tjáningu litargensins TYR og að þegar IRF4 bindisetum í stjórnröð MITF er stökkbreytt getur þessi samvinna ekki átt sér stað lengur. Rannsókn þessi sýnir því bein tengsl milli breytileika í innröð IRF4 gensins og áhrifa á tjáningu ensíms sem ákvarðar litarhátt manna.

Samþykkt: 
  • 25.8.2014
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/19370


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
PhD_Thesis_Christian_Praetorius.pdf6.95 MBOpinnHeildartextiPDFSkoða/Opna