A pseudoxanthoma elasticum öröklődő betegség kialakulásáért felelős ABCC6/MRP6 gén transzkripciós szabályozásának vizsgálata
Title in English
Transcriptional regulation of the pseudoxanthoma elasticum (PXE) causing ABCC6/MRP6 gene
Panel
Genetics, Genomics, Bioinformatics and Systems Biology
Department or equivalent
Institute of Enzymology, BRC, Hungarian Academy of Sciences
Starting date
2005-01-01
Closing date
2007-12-31
Funding (in million HUF)
8.700
FTE (full time equivalent)
3.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Kísérleteimben a pseudoxanthoma elasticum öröklődő betegség kialakulásáért felelős ABCC6 gén transzkripciós szabályozását vizsgáltam és az ehhez szükséges metodikákat állítottam be és fejlesztettem tovább.
Kimutattam, hogy:
- a génnek 3, az evolúció során erősen konzervált nem kódoló régiója van;
- a proximális promóter konzervált régió metilációja szövetspecifikus és inverz korrelációt mutat a gén kifejeződésével;
- a promóterben egy aktivátor és egy represszor szekvencia található;
- az aktivátor szekvencia DNS metilációra érzékeny.
Beállítottam a biszulfitos genomszekvenálást, a DNáz hiperszenzibilitási esszét, illetve a gén kifejeződésének mérésére a kvantitatív PCR-t.
Kifejlesztettünk egy primer-tervező és analizáló programot, mely különösen a DNS metiláció meghatározásához használatos biszulfitos genomszekvenáláshoz nyújt segítséget.
A kvantitatív PCR beállítása során kialakítottunk egy általános érvénnyel alkalmazható új típusú normalizálási eljárást.
Munkánk eredménye egy webszerver, öt közlemény és egy könyvfejezet.
Azonosítottuk továbbá a gén 3 DNáz hiperszenzitív helyét és teszteltük számos vegyület hatását a gén kifejeződésére. Közülük többnek is kimutattuk a gátló hatását.
Kísérleteink újabb iránya a gén pszeudogénjeinek kialakulását vizsgálja. Eredményeink szerint a pszeudogének non- allelikus homológ rekombinációval jöttek létre. Jelenlétük következménye pl betegségokozó mutációk kialakulása génkonverziós mechanizmussal. Kéziratunkat benyújtottuk közlésre.
Results in English
The transcriptional regulation of ABCC6, the disease gene of pseudoxanthoma elasticum was investigated in the present study. I also set up and developed the techniques necessary for this work.
I demonstrated:
The existence of 3 evolutionarily conserved non-coding regions in the gene;
The inverse correlation between the tissue-specific methylation of the proximal promoter and ABCC6 expression;
The presence of an activator and a repressor in the proximal promoter;
The DNA methylation dependence of the activator sequence.
I set up the bisulfite genomic sequencing technique, the DNase hypersensitivity and quantitative PCR assays.
We developed a primer-design and analyzer software, particularly useful in bisulfite genomic sequencing assays.
We developed a novel universally applicable normalization technique for quantitative PCR.
As a result of the 3-year period we developed a successful web server, published five papers, one book chapter and initiated one patenting process.
We have also identified three hypersensitive sites and screened a number of molecules for their activity on the expression level of the gene. Several tested molecules had a specific inhibitory effect on ABCC6 expression
Recently we studied the appearance of ABCC6 pseudogenes. Our data suggest their creation by non-allelic homologous recombination. The consequence of their presence is e.g. the development of disease-causing mutations by gene conversion events. Our manuscript describing the phenomenon is submitted.
Orsolya Symmons, András Váradi, Tamás Arányi: How segmental duplications shape our genome: recent evolution of ABCC6 and PKD1, közlésre beküldött, 2008
Bors A, Ribiczey P, Köblös G, Brózik A, Ujfaludi Z, Magócsi M, Váradi A, Tordai A, Kovács T, Arányi T.: External cell control polymerase chain reaction: replacing internal standards with an unbiased strategy for quantitative polymerase chain reaction normalization., Anal Biochem. 2008 Jan 15;372(2):261-3, 2008
Arányi T, Tusnády GE.: BiSearch: ePCR tool for native or bisulfite-treated genomic template, Methods Mol Biol, 2007
Aranyi T, Simon I, Varadi A, Tusnady GE: The BiSearch web server., BMC Bioinformatics 7:431, 2006
Aranyi T, Paldi A.: The constant variation: DNA methylation changes during preimplantation development., FEBS Letters in press, 2006
Arányi T, Ratajewski M, Bardóczy V, Pulaski L, Bors A, Tordai A, Váradi A.: Identification of a DNA methylation-dependent activator sequence in the pseudoxanthoma elasticum gene, ABCC6., J Biol Chem, 2005
Tusnády GE, Simon I, Váradi A, Arányi T.: BiSearch: primer-design and search tool for PCR on bisulfite-treated genomes., Nucleic Acids Res., 2005
Bors A, Ribiczey P, Köblös G, Brózik A, Ujfaludi Z, Magócsi M, Váradi A, Tordai A, Kovács T, Arányi T.: External cell control quantitative assay, PCT, 2006
