Az óragének és a környezeti fényviszonyok szerepe az N-acetiltranszferáz génexpressziójának szabályozásában csirke retinában
Title in English
The role of clock-genes and environmental lighting conditions in the regulation of N-acetyltransferase gene expression in the chicken retina
Panel
Neurosciences
Department or equivalent
Institute of Anatomy (University of Pécs)
Participants
Dénes, Viktória Gábriel, Róbert Mess, Béla Toller, Gábor
Starting date
2003-01-01
Closing date
2006-12-31
Funding (in million HUF)
6.768
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Csirke retina és tobozmirigy sejtekben a melatonin (MT) szintézis kulcsenzimének, az arilalkilamin N-acetiltranszferáznak génje (cAanat) co-expresszálódik az óragénekkel. Emellett a dopamin (DA) a fő katekolamin a retinában, mely neuroregulatorként hat. Tanulmányoztuk:
1. a cBmal1 és cAanat mRNS expressziók dinamikáját retinális/pineális sejtekben in vivo és in vitro RT-PCR-ral. A cBmal1 mRNS csúcsa a fényes fázisban volt Zeitgeber idő (ZT) 8 és 10 között, megelőzve az a cAanat expresszió éjszakai emelkedését ZT 16-17-nál. A retinális/pineális cBmal1 és cAanat mRNS ritmusainak fázisai arra utalnak, hogy kapcsolat van az expressziók között;
2. locked nucleinsav tartalmú cBmal1 antisense oligonukleotidok (AON) hatását a cAanat transzkriptumokra és az MT termelésre pinealocita kultúrában, melyet szuperfúziós rendszerben transzfektáltunk. Az AON, mely vagy az RNáz H-t aktiválta, vagy a transzlációs masinériához való kötődést blokkolta szignifikánsan csökkentette a cAanat transzkripcióját és az MT szekrécióját jelezvén a cBmal1 kulcsszerepét az indol metabolizmus szabályozásában;
3. két fő DA-receptor család (D1 és D2) szerepét a circadián retinális MT ritmus szabályozásában eye-cup modellen. A D2 agonista Quinpirol szignifikánsan csökkentette az MT szekrécióját sötét fázisban, míg a D1 agonista SKF hatástalan volt, amely arra utal, hogy a DA gátló hatást fejt ki a retinális MT szekrécióra (reciprok negativ feed-back), melyet elsősorban a D2 receptorok mediálnak.
Results in English
In chicken retinal and pineal cells gene of arylalkylamine N-acetyltransferase (cAanat), the key enzyme of melatonin (MT) synthesis is co-expressed with clock genes. In addition, dopamine (DA) is the major catecholamine in the retina serving as a neuroregulator. We studied:
1. the temporal profile of cBmal1 and cAanat mRNA expressions in retinal/pineal cells in vivo and in vitro using RT-PCR. cBmal1 mRNA had a peak in the light phase between Zeitgeber time (ZT) 8 and 10, preceding the nocturnal increase in cAanat expression at ZT 16 to 17. The phase of the rhythms of retinal/pineal cBmal1 and cAanat mRNAs suggests a link between their expressions;
2. the effect of cBmal1 antisense oligonucleotides (AONs) containing locked nucleic acid on cAanat transcripts and MT production in cultured pinealocytes transfected in superfusion system. These AONs synthesized for activating RNase H or blocking the binding of the translation machinery were able to reduce significantly cAanat transcription and MT secretion indicating the key role of cBmal1 in the regulation of indole metabolism;
3. the role of the two major DA-receptor families (D1 and D2) in the regulation of circadian retinal MT rhythm on an eye-cup model. Quinpirole (D2 agonist) reduced significantly MT secretion in dark phase, whereas SKF (D1 agonist) was ineffective suggesting that DA exerts an inhibitory effect on retinal MT secretion (reciprocal negative feed-back), which is mediated primarily via D2 receptors.
Rekasi Z., Toller G., Nagy E., Horvath R: A fényviszonyok hatása a cirkadián órára csirke tobozmirigyben., Orvosi Hetilap, 145(S3), 1102-1103., 2004
Rekasi Z., Horvath R. A., Kosi L., Klausz B., Nagy E., Toller G.: Transfection experiments using antisense locked nucleic acids to study the effect of bmal1 clock gene on melatonin secretion in superfusion system., Clinical Neuroscience, 58(S1): 80., 2005
Rekasi Z., Czompoly T., Boldizsar F., Zarandi M., Varga J., Berki T., Horvath R., Schally AV., Nemeth P.: Pituitary growth hormone-releasing hormone receptor antagonists induce Ca2+ influx and apoptosis in LNCaP human prostate cancer cells., Tissue Antigens, 64: 391, 2004
Rekasi Z., Czompoly T., Schally A. V., Boldizsar F., Varga J. L., Zarandi M., Berki T., Horvath R. A., Nemeth P.: Antagonist of growth hormone-releasing hormone induces apoptosis via a Ca2+-dependent pathway in LNCaP human prostate cancer cells., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 102: 3435-3440, 2005
Rekasi Z., Kosi L., Horvath R. A., Klausz B., Nagy E., Gabriel R.: Dopamine inhibits nocturnal melatonin secretion in chicken retina through receptors of D2-family, Clinical Neuroscience 58(S1): 80, 2005
Toller G.L., Nagy E., Horvath R.A., Klausz B., Rekasi Z.: Circadian expression of Bmal1 and serotonin-N-acetyltransferase mTNAs in chicken retina cells and pinealocytes in vivo and in vitro, Journal of Molecular Neuroscience, 28: 143-150., 2006
Rekasi Z., Horvarth R.A., Klausz B., Nagy E., Toller G.L.,: Suppression of serotonin-N-acetyltransferase transcription and melatonin secretion from chicken pinealocytes transfected with Bmal1 antisense oligonucleotides containing, Molecular and Cellular Endocrinology, 249: 84-91., 2006
Rekasi Z., Czompoly T., Schally A. V., Boldizsar F., Varga J. L., Zarandi M., Berki T., Horvath R. A., Nemeth P.: Effect of growth hormone-releasing hormone antagonist on LNCaP human prostate cancer cells., Magyar Belorvosi Archivum, Supplementum 2006/1: 62., 2006
Rekasi Z., Toller G.L.: Circadian expression of Bmal1-Clock and serotonin N-acetyltransferase transcripts in chicken retina cells and pinealocytes., Clinical Neuroscience, 56(S2): 74., 2003
Rekasi Z.: Óragének és melatonin. Endokrin betegségek a hypophysis felett., Endokrin Centrumok továbbképzései, Budapest, 2004. március 17., 2004
Rekasi Z., Nagy E., Horvath R: A Bmal1 óragén szerepe a melatonin szekréció ritmicitásában., Magyar Anatómus Társaság XIII Kongresszusa, Pécs, 2005. június 17-18., 2005
