Một dòng chuột chuyển gen mới cho phép biểu hiện gen chuyển náu inducible tetracycline trong các tế bào hắc tố trưởng thành và tế bào gốc hắc tố sử dụng trình điều khiển Dopachrome tautomerase

Transgenic Research - Tập 20 - Trang 421-428 - 2010
Susan L. Woods1,2, J. Michael Bishop1
1G.W. Hooper Research Foundation, University of California San Francisco, San Francisco, USA
2Oncogenomics Lab, Division of Genetics & Population Health, The Bancroft Centre, Queensland Institute of Medical Research, Herston, Australia

Tóm tắt

Chúng tôi đã tạo ra một dòng chuột chuyển gen mới để điều hướng biểu hiện gen chuyển náu có thể cảm ứng và có thể đảo ngược trong đơn vị tế bào hắc tố. Các chuỗi điều khiển Dopachrome tautomerase (Dct) mà chúng tôi sử dụng hoạt động sớm trong quá trình phát triển của tế bào hắc tố, vì vậy hệ thống này được thiết kế để cho phép thao tác biểu hiện gen chuyển náu trong quá trình phát triển nội bào và trong các tế bào gốc hắc tố cũng như các tế bào hắc tố trưởng thành. Chúng tôi đã quan sát thấy hoạt động gen chuyển náu báo cáo lacZ và GFP có thể cảm ứng một cách cụ thể trong các tế bào hắc tố và tế bào gốc hắc tố trong da chuột. Mô hình chuột này sẽ là một công cụ hữu ích cho cộng đồng tế bào sắc tố để điều tra sự đóng góp của các gen ứng cử viên vào sự phát triển bình thường của tế bào hắc tố và/hoặc u hắc tố trong cơ thể. Sự biểu hiện không kiểm soát của proto-oncogene MYC đã được quan sát thấy trong u hắc tố, tuy nhiên liệu MYC có liên quan đến quá trình sinh u trong các tế bào sắc tố hay không vẫn chưa được nghiên cứu trực tiếp trong cơ thể. Chúng tôi đã sử dụng hệ thống của mình để tăng cường biểu hiện MYC trong đơn vị tế bào hắc tố và chứng minh lần đầu tiên rằng sự gia tăng biểu hiện MYC thực sự có thể thúc đẩy sự hình thành u tế bào hắc tố.

Từ khóa

#chuột chuyển gen #biểu hiện gen #tế bào hắc tố #tế bào gốc hắc tố #MYC #u hắc tố

Tài liệu tham khảo

Beer S, Zetterberg A, Ihrie RA, Mctaggart RA, Yang Q, Bradon N, Arvanitis C, Attardi LD, Feng S, Ruebner B et al (2004) Developmental context determines latency of MYC-induced tumorigenesis. PLoS Biol 2:e332 Beermann F (1999) The tyrosinase related protein-1 (Tyrp1) promoter in transgenic experiments: targeted expression to the retinal pigment epithelium. Cell Mol Biol (Noisy-le-grand) 45:961–968 Beermann F, Schmid E, Schutz G (1992) Expression of the mouse tyrosinase gene during embryonic development: recapitulation of the temporal regulation in transgenic mice. Proc Natl Acad Sci USA 89:2809–2813 Berens C, Hillen W (2003) Gene regulation by tetracyclines. Constraints of resistance regulation in bacteria shape TetR for application in eukaryotes. Eur J Biochem 270:3109–3121 Blanpain C, Lowry WE, Geoghegan A, Polak L, Fuchs E (2004) Self-renewal, multipotency, and the existence of two cell populations within an epithelial stem cell niche. Cell 118:635–648 Botchkareva NV, Botchkarev VA, Gilchrest BA (2003) Fate of melanocytes during development of the hair follicle pigmentary unit. J Investig Dermatol Symp Proc 8:76–79 Broome Powell M, Gause PR, Hyman P, Gregus J, Lluria-Prevatt M, Nagle R, Bowden GT (1999) Induction of melanoma in TPras transgenic mice. Carcinogenesis 20:1747–1753 Chin L, Tam A, Pomerantz J, Wong M, Holash J, Bardeesy N, Shen Q, O’hagan R, Pantginis J, Zhou H et al (1999) Essential role for oncogenic Ras in tumour maintenance. Nature 400:468–472 Felsher DW, Bishop JM (1999) Reversible tumorigenesis by MYC in hematopoietic lineages. Mol Cell 4:199–207 Gimenez E, Lavado A, Giraldo P, Cozar P, Jeffery G, Montoliu L (2004) A transgenic mouse model with inducible Tyrosinase gene expression using the tetracycline (Tet-on) system allows regulated rescue of abnormal chiasmatic projections found in albinism. Pigment Cell Res 17:363–370 Giuriato S, Rabin K, Fan AC, Shachaf CM, Felsher DW (2004) Conditional animal models: a strategy to define when oncogenes will be effective targets to treat cancer. Semin Cancer Biol 14:3–11 Gossen M, Freundlieb S, Bender G, Muller G, Hillen W, Bujard H (1995) Transcriptional activation by tetracyclines in mammalian cells. Science 268:1766–1769 Greulich KM, Utikal J, Peter RU, Krahn G (2000) c-MYC and nodular malignant melanoma. A case report. Cancer 89:97–103 Hacker E, Irwin N, Muller HK, Powell MB, Kay G, Hayward N, Walker G (2005) Neonatal ultraviolet radiation exposure is critical for malignant melanoma induction in pigmented Tpras transgenic mice. J Invest Dermatol 125:1074–1077 Hornyak TJ, Hayes DJ, Chiu LY, Ziff EB (2001) Transcription factors in melanocyte development: distinct roles for Pax-3 and Mitf. Mech Dev 101:47–59 Jeong JH, Wang Z, Guimaraes AS, Ouyang X, Figueiredo JL, Ding Z, Jiang S, Guney I, Kang GH, Shin E et al (2008) BRAF activation initiates but does not maintain invasive prostate adenocarcinoma. PLoS One 3:e3949 Jiao Z, Zhang ZG, Hornyak TJ, Hozeska A, Zhang RL, Wang Y, Wang L, Roberts C, Strickland FM, Chopp M (2006) Dopachrome tautomerase (Dct) regulates neural progenitor cell proliferation. Dev Biol 296:396–408 Mackenzie MA, Jordan SA, Budd PS, Jackson IJ (1997) Activation of the receptor tyrosine kinase Kit is required for the proliferation of melanoblast in the mouse embryo. Dev Biol 192:99–107 Murisier F, Guichard S, Beermann F (2006) A conserved transcriptional enhancer that specifies Tyrp1 expression to melanocytes. Dev Biol 298:644–655 Noonan FP, Recio JA, Takayama H, Duray P, Anver MR, Rush WL, De Fabo EC, Merlino G (2001) Neonatal sunburn and melanoma in mice. Nature 413:271–272 Ohtani Y, Harada T, Funasaka Y, Nakao K, Takahara C, Abdel-Daim M, Sakai N, Saito N, Nishigori C, Aiba A (2008) Metabotropic glutamate receptor subtype-1 is essential for in vivo growth of melanoma. Oncogene 27:7162–7170 Orlow SJ, Hearing VJ, Sakai C, Urabe K, Zhou BK, Silvers WK, Mintz B (1995) Changes in expression of putative antigens encoded by pigment genes in mouse melanomas at different stages of malignant progression. Proc Natl Acad Sci USA 92:10152–10156 Pak BJ, Chu W, Lu SJ, Kerbel RS, Ben-David Y (2001) Lineage-specific mechanism of drug and radiation resistance in melanoma mediated by tyrosinase-related protein 2. Cancer Metastasis Rev 20:27–32 Pavey S, Johansson P, Packer L, Taylor J, Stark M, Pollock PM, Walker GJ, Boyle GM, Harper U, Cozzi SJ et al (2004) Microarray expression profiling in melanoma reveals a BRAF mutation signature. Oncogene 23:4060–4067 Pelengaris S, Littlewood T, Khan M, Elia G, Evan G (1999) Reversible activation of c-Myc in skin: induction of a complex neoplastic phenotype by a single oncogenic lesion. Mol Cell 3:565–577 Pelengaris S, Khan M, Evan GI (2002) Suppression of Myc-induced apoptosis in beta cells exposes multiple oncogenic properties of Myc and triggers carcinogenic progression. Cell 109:321–334 Pollock PM, Cohen-Solal K, Sood R, Namkoong J, Martino JJ, Koganti A, Zhu H, Robbins C, Makalowska I, Shin SS et al (2003) Melanoma mouse model implicates metabotropic glutamate signaling in melanocytic neoplasia. Nat Genet 34:108–112 Redfern CH, Coward P, Degtyarev MY, Lee EK, Kwa AT, Hennighausen L, Bujard H, Fishman GI, Conklin BR (1999) Conditional expression and signaling of a specifically designed Gi-coupled receptor in transgenic mice. Nat Biotechnol 17:165–169 Ricaniadis N, Kataki A, Agnantis N, Androulakis G, Karakousis CP (2001) Long-term prognostic significance of HSP-70, c-myc and HLA-DR expression in patients with malignant melanoma. Eur J Surg Oncol 27:88–93 Ross DA, Laing JH, Sanders R, Wilson GD (2006) Long term follow-up of c-myc, p53 and proliferation measurements in malignant melanoma. Eur J Surg Oncol 32:80–84 Steel KP, Davidson DR, Jackson IJ (1992) TRP-2/DT, a new early melanoblast marker, shows that steel growth factor (c-kit ligand) is a survival factor. Development 115:1111–1119 Walker GJ, Hayward NK (2002) Pathways to melanoma development: lessons from the mouse. J Invest Dermatol 119:783–792 Wilkie AL, Jordan SA, Jackson IJ (2002) Neural crest progenitors of the melanocyte lineage: coat colour patterns revisited. Development 129:3349–3357 Yajima I, Belloir E, Bourgeois Y, Kumasaka M, Delmas V, Larue L (2006) Spatiotemporal gene control by the Cre-ERT2 system in melanocytes. Genesis 44:34–43 Zhao S, Overbeek PA (1999) Tyrosinase-related protein 2 promoter targets transgene expression to ocular and neural crest-derived tissues. Dev Biol 216:154–163