Creation and establishment of transgenic mouse models for for Mecp2 gene, causing Rett syndrome

Abstract

Das MeCP2 Protein ist ein transkriptonaler Repressor, der an methylierte Cytosine bindet und die Chromatinstruktur modifiziert. Mecp2 ist für 95% aller Rett-Syndrom-Fälle verantwortlich. Trotz der ubiquitären Expression von MeCP2 wird angenommen, dass es einzigartige Funktionen in Neuronen hat. Aber bis heute ist wenig bekannt über die genaue Rolle von MeCP2 in neuronalen Zellen und über den Mechanismus, durch den die Krankheit ausgelöst wird. Das Ziel dieser Arbeit war es, zwei transgene Mausmodelle zu generieren, die Mecp2 gekoppelt an EGFP als Reporter exprimieren. Dadurch erhofften wir uns eine genauere Charakterisierung von Mecp2 und eine angemessene funktionelle Analyse durchführen zu können. Das transgene Konstrukt wurde durch GET Rekombination eines BAC-Klones (B22804) hergestellt, der das gesamte Mecp2 -Gen der Maus mit flankierenden Sequenzen enthält. Das erste Mausmodell überexprimiert das Wildtyp Mecp2, welches mit EGFP am C-Terminus gekoppelt ist. Das zweite transgene Mausmodell überexprimiert eine verkürzte Form (eine bekannte humane Mutation) des Mecp2 Proteins, welchem das Kernlokalisierungssignal fehlt, und ebenfalls am C-Terminus mit EGFP gekoppelt ist. Die Untersuchung der transgenen Linien erlaubt eine zeitlich-räumliche Analyse des MeCP2-Proteins über das EGFP-Signal. Ausserdem sollte das transgene Mausmodell, welches die verkürzte Form des Proteins exprimiert, helfen, die Rolle des mutierten MeCP2 in der Pathogenese des Rett-Syndroms zu verstehen. Obwohl MeCP2 vorwiegend im Gehirn exprimiert wird, scheint es nicht in allen Zellen, inclusive der Gliazellen, exprimiert zu werden. Also wurden die Mecp2+/EGFP+ exprimierenden Gehirnzellen durch FACS (Fluorescence Activated Cell Sorting) isoliert und weiter über Immunfärbungen konnte mit verschiedenen Markern charakterisiert. Ein Ansatz über Transcriptomics mit Mecp2+/EGFP+ Zellpopulationen beider transgener Linien könnte die Regulation von bekannten Zielgenen bestätigen oder neue Zielgene identifizieren. Weitere Analysen die gemacht werden sollen, sind unter anderem Live cell imaging von Mecp2 Synapsen, die Analyse von Mecp2+/EGFP+ Zellen im respiratorischen Netzwerk während der Mausentwicklung und die Bestimmung der Größe der Neuronen, die das transgene Protein exprimieren.