Συν-ρύθμιση των IFNG και IFNGR1 στο γενωμικό επίπεδο

Abstract

The development of the immune system and the host immune response to microbialinfections rely on the transcriptional activation and silencing of multiple gene loci. By utilizing thedifferentiation system of naïve CD4+, TH1 and TH2 lymphocytes, we focused on the transcriptionalregulation of the interferon-γ ( Ifnγ, mouse choromosome 10) and interferon-γ receptor 1 (IfnγR1,mouse chromosome 10) genes. So, in the present doctoral thesis we present a model whereby thereare long range monoallelic intra-chromosomal associations between the IfnγR1 and Ifnγ loci, in celltypes that express the receptor. Expression profile analysis revealed the functional significance ofthe co-localization, since IfnγR1 is expressed in naïve CD4+ and TH1 cells from the allele that is in closephysical proximity with the Ifnγ locus. Moreover, the interactions take place in transcription factories,but they are independent of transcription. Importantly, CTCF, a general transcription factor, seemsto play a critical role to the aforementioned phenomena. Regarding the functional characterizationof the underlying mechanism, here we provide evidence to support the hypothesis that CTCF isrecruited to the non-methylated promoter region of IfnγR1 allele, possibly with the help of Τ-bet andsets a pattern of monoallelic co-localization and positive transcriptional regulation of the receptorgene locus.

Η ανάπτυξη του ανοσοποιητικού συστήματος και η ανοσολογική απάντηση του ξενιστή στιςμικροβιακές μολύνσεις βασίζονται στη μεταγραφική ενεργοποίηση και τη σίγηση ποικίλων γονιδίων.Χρησιμοποιώντας το σύστημα των άωρων CD4+ Τ, ΤΗ1 και ΤΗ2 λεμφοκυττάρων, εστιαστήκαμε στημελέτη της μεταγραφικής ρύθμισης των γενετικών τόπων της Ιντερφερόνης-γ (Ifnγ, χρωμόσωμαποντικού 10) και του υποδοχέα 1 της ιντερφερόνης-γ (IfnγR1, χρωμόσωμα ποντικού 10). Στηνπαρούσα διδακτορική διατριβή παρουσιάζουμε ένα μοντέλο μονοαλληλικής ενδοχρωμοσωμικήςαλληλεπίδρασης ανάμεσα στο γενετικό τόπο της Ifnγ και αυτό του IfnγR1 στα κύτταρα όπουεκφράζεται ο υποδοχέας, δηλαδή τα άωρα CD4+ λεμφοκύτταρα. Ο έλεγχος της έκφρασης τωνγονιδίων Ifnγ και IfnγR1 στο επίπεδο του ενός κυττάρου φανέρωσε τη λειτουργική σημασία τηςαλληλεπίδρασης, αφού ο IfnγR1 εκφράζεται στα άωρα και τα TH1 κύτταρα κυρίως από το ένααλληλόμορφο, το οποίο και συνεντοπίζεται με αυτό της Ifnγ. Οι αλληλεπιδράσεις προτείνεται οτιλαμβάνουν χώρα σε μεταγραφικά εργοστάσια, αλλά παρόλα αυτά είναι ανεξάρτητες τηςμεταγραφής. Τέλος, φαίνεται ότι η φυσική γειτνίαση πραγματοποιείται με τη συμμετοχή του γενικούπρωτεϊνικού παράγοντα ρύθμισης της πυρηνικής αρχιτεκτονικής CTCF, που στρατολογείταιπιθανότατα μέσω του T-bet στο μη-μεθυλιωμένο αλληλόμορφο του υποδοχέα.