Neuron-specific impairment of inter-chromosomal pairing and transcription in a novel model of human 15q-duplication syndrome

人类 15q 重复综合征新模型中染色体间配对和转录的神经元特异性损伤

• 批准号: 21710193
• 负责人: HORIKE Shinichi
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21710193/
• 关键词: 自閉症; 染色体工学; エピジェネティクス; 15q11-q13; インプリンティング; ゲノム; 遺伝子; 発現制御; 染色体; クロマチン

The most common recurrent cytogenetic abnormalities in autism spectrum disorders involve maternally derived duplications of the imprinted domain on chromosome 15q11-q13. Therefore characterizing the epigenetic chromatin organization of 15q11-q13 is important for understanding normal neuronal development. In this study, we focused on the homologous 15q11-q13 pairing in human neuronal cells. Our aim is to understand how the homologous pairing of 15q11-q13 is organized in the mammalian brain and associated with gene expression within the paired regions. In order to model 15q11-q13 maternal duplication in a neuronal cell line, a maternal copy of human chromosome 15 was transferred into the human SH-SY5Y neuronal cells by microcell fusion. As expected, homologous 15q11-q13 pairing was disrupted in human neuronal cells with an extra maternal copy of human chromosome 15. Interestingly, gene expression analysis of 15q11-q13 transcripts demonstrated significantly decreased expression of SNRPN, GABRB3, CHRNA7 transcripts despite increased maternal dosage. These results suggested that gene expression can be altered in unexpected ways through epigenetic changes resulting from increased maternal 15q11-13 dosage.

自闭症谱系障碍中最常见的复发性细胞遗传学异常涉及染色体 15q11-q13 上印记结构域的母源重复。因此，表征 15q11-q13 的表观遗传染色质组织对于理解正常神经元发育非常重要。在这项研究中，我们重点关注人类神经元细胞中的同源 15q11-q13 配对。我们的目的是了解 15q11-q13 的同源配对如何在哺乳动物大脑中组织并与配对区域内的基因表达相关。为了模拟神经元细胞系中的 15q11-q13 母体复制，通过微细胞融合将人类 15 号染色体的母体副本转移到人类 SH-SY5Y 神经元细胞中。正如预期的那样，人类神经元细胞中的同源 15q11-q13 配对被人类 15 号染色体的额外母体副本破坏。有趣的是，15q11-q13 转录本的基因表达分析表明，尽管母体剂量增加，但 SNRPN、GABRB3、CHRNA7 转录本的表达显着下降。这些结果表明，母体 15q11-13 剂量增加导致的表观遗传变化可以以意想不到的方式改变基因表达。

项目成果

Homologous pairing of chromosome 15q11-q13 is associated with significant disruption of gene expression within the paired region

染色体 15q11-q13 的同源配对与配对区域内基因表达的显着破坏相关

• 发表时间: 2009
• 作者: 堀家慎一

母方15番染色体重複細胞株における15q11-q13領域の遺伝子発現および染色体ペアリングの解析

母体 15 号染色体复制细胞系 15q11-q13 区域基因表达和染色体配对分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 宮地まり;河野真二;古田良平;筒井公子;筒井研;Horike S.;宮地まり;堀家慎一;宮地まり;堀家牧子;河野真二;堀家慎一
• 通讯作者: 堀家慎一

MeCP2- and CTCF-mediated homologous 15q11-q13 pairing is essential for neuronal gene expressions

MeCP2 和 CTCF 介导的同源 15q11-q13 配对对于神经元基因表达至关重要

• 发表时间: 2011
• 作者: Yasuko Akiyama-Oda;Hiroki Oda;野口(舟山)幸子;目黒-堀家牧子;秋山(小田)康子;野口(舟山)幸子;堀家慎一
• 通讯作者: 堀家慎一

自閉症分子マーカー探索 -自閉症の遺伝子・分子生物・実験動物学的研究

寻找自闭症分子标记 - 自闭症的遗传学、分子生物学和实验动物研究

• 发表时间: 2009
• 期刊: 医学のあゆみ 231
• 作者: 東田陽博;堀家慎一
• 通讯作者: 堀家慎一

自閉症分子マーカー探索～自閉症の遺伝子・分子生物・実験動物学的研究

寻找自闭症分子标记 - 自闭症的遗传学、分子生物学和实验动物研究

• 发表时间: 2009
• 期刊: 医学のあゆみ 231
• 作者: 東田陽博;堀家慎一;小泉恵太;吉原亨
• 通讯作者: 吉原亨