A transgenic strategy to define SLCO1C1-expressing structures during brain development [Elektronische Ressource] / presented by Ming-Fei Lang

Mlang

Sujets

• Biologie
• Gesundheit

Informations

• Publié par: ruprecht-karls-universitat_heidelberg
• Publié le: 01 janvier 2008
• Nombre de lectures: 26
• Langue: English
• Poids de l'ouvrage: 13 Mo

Extrait

 
 
 
 
Dissertation 
 
submitted to the 
 
Combined Faculties for the Natural Sciences and for Mathematics 
of the Ruperto‐Carola University of Heidelberg, Germany 
for the degree of 
Doctor of Natural Sciences 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
presented by 
Master Sci.  Ming‐Fei Lang  
born in:  Heilongjiang,  China  
Oral‐examination:: ................................................ 
 
  
1 
  
 
 
 
 
 
 
A transgenic strategy to define SLCO1C1‐expressing 
structures during brain development 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
Referees: Prof. Dr. Günther Schütz 
 
                   Prof. Dr. Markus Schwaninger 
2 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedicated to my parents 
 
  
3 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Hiermit erkläre ich, daß ich die vorliegende Dissertation selbst verfaßt und mich 
 
dabei keiner anderen als der von mir ausdrücklich bezeichneten Quellen und 
 Hilfen bedient habe. Des Weiteren erkläre ich, daß ich an keiner anderen Stelle 
 ein  Prüfungsverfahren  beantragt  oder  die  Dissertation  in  dieser  oder  einer 
anderen  Form  bereits  anderweitig  als  Prüfungsarbeit  verwendet  oder  einer  n Fakultät als Dissertation vorgelegt habe.   
 
 
 
 
Heidelberg,  
 
Ming‐Fei Lang
 
4 
 Acknowledgements   
 
Acknowledgements 
 
The work in this dissertation was performed in the lab of Prof. Markus Schwaninger. I would like to take 
this opportunity to thank,  
Prof. Markus Schwaninger for the interesting projects, for his supervision, support and for providing 
excellent working environment throughout my study. 
Prof. Günther Schütz for his positive input and scientific support. 
Dr.  Armin  Schneider  (Sygnis  Pharma  AG,  Heidelberg)  for  providing  the  data  of  PGRP‐S  mRNA 
CNSKOaccumulation in WT and RelA  mice. 
Jana Hroudova for providing most part of the data on the expression pattern of Cre.  
Dr. Ioana Inta for  the RcCMV‐p65 plasmid and technical support at the beginning of my study. 
Waleed Barakat for providing cDNAs from TM‐BBB4 cells. 
Dr. Marion Schölzke for providing cDNAs from cultured neural stem cells.  
Dr. Stefan Berger for technical support on BAC recombineering and providing EL250 cells and pConst 
and pERT2 plasmids.  
Dr. Hai‐Kun Liu for technical support on BAC recombineering, providing Cre and β‐gal antibodies and 
helpful discussions.  
Dr.  David  Engblom,  Dr.  Milen  Kirilov  and  Dr.  Ying  Wang  for  their  technical  support  on  BAC 
recombineering.  
Prof.  Roman  Dziarski  (Indiana  University,  Gary,  USA)  for  providing  the  PGRP‐S  knockout  mice  and 
allowing me to perform some experiments in his lab.  
Melanie Neubert for translating the summary into German.  
And all the other members of AG Schwaninger that were not mentioned above for their support and 
discussions. 
 
The Max‐Planck Society for financial support in the first year of this dissertation.  
The  GK791/2  of  the  University  of  Heidelberg  for  accepting  me  and  providing  me  with  various 
opportunities to improve myself.  
 
5 
 Summary   
 
Summary 
 
Thyroid  hormones  (THs)  are  important  for  brain  development.  Maternal  hypothyroxinemia,  low 
maternal thyroxine levels, is a major cause of defects in fetal brain development. In adults, thyroxine 
enters brain through the thyroxine transporter SLCO1C1, which is expressed in endothelial cells of the 
blood‐brain barrier (BBB) and in epithelial cells of the choroid plexus.  Till now, SLCO1C1 is the only 
known transporter that mediates the entry of thyroxine into the adult brain. However, the expression 
pattern of SLCO1C1 during development was unknown.  
To characterize the expression of SLCO1C1 in development, a transgenic approach was employed by 
bacterial artificial chromosome (BAC) recombineering. Sequences of Cre recombinase (constitutive) or 
Cre recombinase fused to a mutated estrogen receptor ligand binding domain (inducible) were inserted 
into the Slco1c1 locus on a BAC by homologous recombination. The modified BACs were subsequently 
injected into pronuclei to generate mice carrying the Slco1c1‐driven Cre, which is expressed either 
constitutively or in an inducible manner.  
In the transgenic mice, both Cre and Slco1c1 transcripts could be detected by RT‐PCR only in the brain. 
Mice  from  the  constitutive  line  showed  Cre  expression  in  BBB  and  choroid  plexus  according  to 
immunohistochemistry. This localization was confirmed by crossing mice with a reporter mouse line. In 
addition, neurons in many brain regions (such as cortical layer 2/3, the hippocampus and olfactory 
bulbs)  expressed  Cre  during  brain  development,  since  Cre  activity  could  not  be  detected  in  adult 
neurons but Cre‐mediated recombination was found in the neurogenic zones at E14 and E18. In the 
inducible line, no Cre activity in the adult neurons was found, which also confirmed an early neuronal 
expression of Slco1c1‐Cre. The neuronal expression of Cre in development indicates a role of thyroxine 
in the SLCO1C1‐expressing neurons. Hypothyroxinemia induced by propyl‐thio‐uracil (PTU) decreased 
the number of cortical&#