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Functional characterization of m Satb1 and Satb2 in the developing neocortex

Funktionelle Charakterisierung von den Genen Satb1 und Satb2 in der Entwicklung der Hirnrinde

by Meury del Camino De Juan Romero
Doctoral thesis
Date of Examination:2008-10-28
Date of issue:2008-11-21
Advisor:Prof. Dr. Victor Tarabykin
Referee:Prof. Dr. Ernst A. Wimmer
Referee:Prof. Dr. Tomas Pieler
Referee:Prof. Dr. Walter Stühmer
crossref-logoPersistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-1338

 

 

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Name:de_juan_romero.pdf
Size:7.15Mb
Format:PDF
Description:Dissertation
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Abstract

English

Satb1, special AT-rich sequence binding protein 1, is a transcription factor that is involved in the regulation of tissue-specific organization of chromatin. It is localized at nuclei and surrounds heterochromatin, forming a cage-like network structure and seems to regulate transcription by specifically binding to BUR sequence in recognition region of matrix attachment regions (MAR) of genomic DNA.Satb2, a close homologue of Satb1, was identified by Victor Tarabykin s group in a subtraction hybridization based screen of genes controlling neural differentiation. We found Satb2 to be expressed exclusively in a subpopulation of postmitotic neurons of the upper layers (II- IV) of the cortical plate, whereas Satb1 is expressed mostly in deep layers (V-VI) and in layer I-II.In order to characterize the two subpopulations of cells, we have generated a mouse line where the Satb1 coding sequence has been knocked into the Satb2 gene locus, such that the mutant not only lacks Satb2, but also ectopically overexpresses Satb1 in cells with transcriptionally active Satb2 promoter. We have already shown that total knockout of Satb2 leads to several craniofacial abnormalities and malformations in the cerebral cortex. Satb1 k.i also present some lamination as well as neuronal migration problems but they do not show a strong craniofacial deformation that leads to postnatal dead as in Satb2 k.o .The ectopic overexpression of Satb1 under the Satb2 promoter seems not completely restore axonal connectivity in the cortex nor the lamination defects and possibly leads to an increase in heterodimerisation of Satb1 and Satb2, leading to a change in target specificity of Satb2 at the Ctip2 locus.
Keywords: Hirnrinde; Satb2 Knockout; lamination; Satb1

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Satb1, ein spezielles AT-reiche Sequenz bindendes Protein 1, ist ein Transkriptionsfaktor, der an der Regulierung der gewebespezifischen Organisation des Chromatins verantwortlich ist. Es ist in den Kernen lokalisiert und umgibt das Heterochromatin, in dem es eine käfigartige Netzwerkstruktur bildet. Außerdem regelt es wahrscheinlich die Transkription durch spezifische Bindung an BUR Sequenz im Bereich der Erkennungsstelle der Matrix Anlage-Regionen (MAR) der genomischen DNA.Satb2, ein Homolog des Satb1, wurde von Victors Tarabykin´s Arbeitsgruppe durch die Methode der Subtraktionshybridisierung identifiziert, die auf dem Screening von Genen basiert, die für die Kontrolle der neuronalen Differenzierung verantwortlich sind. Wir haben festgestellt, dass Satb2 ausschließlich in einer Subpopulation von postmitotischen Neuronen der oberen Schichten (II-IV) der kortikalen Platte exprimiert wird, während Satb1 hauptsächlich in den unteren Schichten (V-VI) und in den Schichten I-II exprimiert ist.Zur Charakterisierung der zwei Subpopulationen von Zellen, haben wir eine Mauslinie generiert, in der die Satb1 kodierende Sequenz in den Satb2 Gen-Locus integriert wurde, so dass den Mutanten nicht nur Satb2 fehlt, sondern zusätzlich Satb1 in den Zellen mit transkriptional aktivem Satb2 Promotor ektopische überexprimiert ist.Wir haben bereits gezeigt, dass der vollständige Knockout von Satb2 zu verschiedenen craniofaciale Abnormalitäten und Fehlbildungen in der Hirnrinde führt. In dem Satb1- Knockin findet man auch einige Probleme in der Lamination und Migration der Neuronen vor, jedoch zeigen sie keine starke craniofaciale Verformung, die zu postnatalem Tod führt, wie es im Satb2 Knockout der Fall ist.Die ektopische Überexpression von Satb1 unter dem Satb2 Promotor scheint weder die axonalen Verbindungen in der Hirnrinde noch die Defekte in der Lamination vollständig wieder kompensieren zu können und führt möglicherweise zu einer erhöhten Heterodimerisation von Satb1 und Satb2, was eine Veränderung der Ziel- Spezifität von Satb2 im Ctip2 Locus zur Folge hat.
Schlagwörter: cortex; Satb2 Knockout; lamination; Satb1
 

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