MITF in the mouse central nervous system: Mitf expression and target genes in the olfactory bulb

Abstract

Mitf (microphthalmia-associated transcription factor) genið er vel varðveitt og er tjáning þess nauðsynleg fyrir þroskun litfrumna og einnig er það mikilvægt fyrir myndun sortuæxla. Mitf stökkbreyttar mýs skortir litfrumur í húð, hári og augum; þær eru blindar, með pínulítil augu (microphthalmia) og heyrnarlausar. Samkvæmt Allen Brain Atlas gagnagrunninum er Mitf tjáð í lyktarklumbu músa, en lyktarklumban er sá hluti heilans sem tekur á móti lyktarskilaboðum frá nefinu. Ekkert er vitað um hlutverk MITF í miðtaugakerfinu. Fyrra markmið þessa verkefnis var að staðfesta Mitf tjáningu í lyktarklumbu músa. Það var gert með RT-PCR og magnbundnum PCR mælingum. Seinna markmiðið var að ákvarða hvaða gen MITF hefur áhrif á í lyktarklumbunni og komast þannig nær því að ákvarða hlutverk þess í lyktarskyni. Annars vegar voru þekkt MITF markgen úr öðrum frumugerðum skoðuð og hins vegar framkvæmd genatjáningargreining á örflögu. Ekki reyndust nein af þeim þekktu markgenum sem valin voru vera markgen fyrir MITF í lyktarklumbu músa, nema hugsanlega Cma1. Úr örflögugreiningunni kom genið Sgcg helst til greina sem MITF markgen. Niðurstöður úr luciferasa prófi á stýrilsvæði Sgcg í HEK 293T frumum benda til þess að MITF virkji ekki tjáningu frá stýrilsvæði mSgcg. Hlutverk MITF í lyktarskyni var athugað með einföldum lyktarprófum. Niðurstöður þeirra sýndu að Mitf-mi-vga9 arfhreinu mýsnar hafa ekki misst lyktarskynið, en mýs með minna MITF magn (Mitf-mi-vga9 arfblendnar og arfhreinar mýs) virðast þó mögulega hafa minna þefskyn heldur en villigerðarmýs.

The Mitf (microphthalmia-associated transcription factor) gene is very well conserved and its expression is crucial for the development of both types of pigment cells and it is important for the development of melanoma skin cancer. Loss of function mutations in this gene cause loss of pigmentation in skin, hair and eyes, microphthalmia, blindness, and deafness. According to the Allen Brain Atlas database, Mitf is expressed in the mouse olfactory bulb (OB), the part of the brain that recieves olfactory information from sensory neurons in the nose. Nothing is yet known about the function of MITF in the CNS. The first aim of this project was to confirm Mitf expression in the mouse OB. This was done using RT-PCR and real time PCR. The second aim was to determine which genes MITF affects in the OB and thereby getting a better understanding of its function in olfaction. This was assessed by using both candidate gene approach and a microarray gene expression analysis. None of the genes selected through the candidate gene approach however appear to be MITF target genes in the mouse OB, except possibly Cma1. From the microarray analysis data one gene, Sgcg, is the most promising MITF target gene candidate. Co-transfection assay results for Sgcg promoter in HEK 293T cells suggest that MITF does not activate expression from the mSgcg promoter. MITF function in olfaction was tested with simple olfactory tests. The results showed that Mitf-mi-vga9 homozygous mice have not lost their ability to smell, although their olfactory capabilities are perhaps not as good as that of Mitf-mi-vga9 heterozygous and wt mice.