"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7585
ETF7585 "DNA metüleerimise funktsioon ravimsõltuvuse mehhanismides (1.01.2008−31.12.2011)", Anti Kalda, Tartu Ülikool, Arstiteaduskond.
ETF7585
DNA metüleerimise funktsioon ravimsõltuvuse mehhanismides
The functions of DNA methylation govering psychomotor sensitization
1.01.2008
31.12.2011
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
3. Terviseuuringud3.1. BiomeditsiinB470 Füsioloogia 3.1. Biomeditsiin (anatoomia, tsütoloogia, füsioloogia, geneetika, farmaatsia, farmakoloogia, kliiniline keemia, kliiniline mikrobioloogia, patoloogia)100,0
AsutusRollPeriood
Tartu Ülikool, Arstiteaduskondkoordinaator01.01.2008−31.12.2011
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008312 000,00 EEK (19 940,43 EUR)
01.01.2009−31.12.2009299 520,00 EEK (19 142,82 EUR)
01.01.2010−31.12.2010299 520,00 EEK (19 142,82 EUR)
01.01.2011−31.12.201119 142,40 EUR
77 368,47 EUR

Maternaalne separatsioon (MS) on seotud hilisemas elus avalduvate käitumishäiretega nii inimestel kui katseloomadel. MS modelleerimiseks närilistel eraldatakse pojad oma emast kahe esimese nädala jooksul iga päev teatud perioodiks (15 minuti kuni 6 tundi) ning see põhjustab katseloomadel ulatuslikud neurokeemilised muutused ja soodustab täiskasvanueas mitmesuguste käitumishäirete teket. Näiteks muutusi kokaiini poolt põhjustatud lokomotoorses aktiivsuses ning psühhomotoorses sensitisatsioonis nii hiirtel kui rottidel. Käesolevas grandiprojektis ongi plaanis uurida MS poolt põhjustatud molekulaarseid mehhanisme (kromatiini remodelleerimine), mis võivad mõjutada amfetamiinist indutseeritud ravimisõltuvust katseloomadel. Üheks adaptatsiooni reaktsiooniks, mis tekib korduval amfetamiini või kokaiini manustamisel, on kromatiini remodelleerimine ja muutused kromatiini modifitseerivates ensüümides. Kromatiini remodelleerimine on dünaamiline protsess, mis osaleb geenide ekspressiooni regulatsioonis. Meie praeguste teadmiste juures on üheks olulisemateks kromatiini remodelleerivateks mehhanismideks DNA metüleerimine, mille korral liidetakse DNA metüültransferaasi vahendusel metüülgrupp tsütosiin-guanosiin dinukleotiidesele DNA järjestusele. DNA metüleerimine vähendab kromatiini aktiivsust pärssides transkriptsiooni läbiviivate valkude seostumist promootori piirkonda ja lõpptulemusena vähendades transkriptsiooni. Kuna DNA metüleerimine võib olla püsiv modifikatsioon, võib seda tüüpi kromatiini remodelleerimine olla üheks mehhanismiks vahendamaks pikemaajalisi geeni ekspressiooni muutusi, sh. geneetilist predispositsiooni psühhiaatriliste haiguste tekkeks. Antud grandiprojekti on valitud geenid (glükokortikoid retseptor, proteiini fosfataas-1, reelin), mis võivad osaleda psühhostimulantide poolt põhjustatud ravimsõltuvuse predispositsioonis. Kuna nende geenide promootorid sisaldavad CpG järjestust on plaanis uurida MS mõju promoototri piirkonna DNA metüleerimisele. Hinnata nende promootorite DNA metüleerimise mõju kromatiini aktiivsusele ning leida seoseid DNA metüleerimise ja amfetamiinist indutseeritud psühhomotoorse sensitisatsiooni tundlikuse vahel. Samuti on plaanis hinnata promootori piirkonna DNA metüleerituse ja sellest tingitud käitumuslike efektide pööratavust täiskasvanud katseloomadel kasutades histooni deatsetülaasi inhibiitoreid.
Maternal separation (MS) in early life has been linked to behavioral disorders in humans and in animals. These disorders include depression, anxiety, drug abuse, altered reproductive behavior and compromised learning. MS in rodents involves the daily separation (15 min to 6 h) of litters from the dams during the first 2 weeks of life. These brief separations cause profound neurochemical and behavioral changes in the pups that are found in adulthood. For example, studies have shown that MS alters cocaine-induced locomotor activity in rats and mice and behavioral sensitization to cocaine. However, the mechanism of altering the effects of drugs in adulthood is relatively unknown. The aim of this grant application is to study how MS affect chromatin remodelling (e.g. DNA methylation) and its role in behaviors associated with drugs of abuse. Accumulating data indicated that, chromatin remodelling, involving DNA methylation is increasingly recognized as an important regulator of gene expression. DNA methylation occurs by transfer of methyl group to cytosine residues at dinucleotide sequence CpG. Although CpG sequences throughout the genome are usually heavily methylated, those at the promoter regions of genes are methylated to a much lesser extent, and the amount of DNA methylation at promoter correlates with the extent of gene inactivation. DNA methylation has been also implicated in the regulation of gene activity in the adult brain under normal and pathological conditions. Recent research has raised the notion that DNA methylation, which exerts lasting control over gene expression without altering the genetic code, could mediate stable changes in brain function, including a substantial genetic predisposition to psychiatric disorders. In this grant application we have chosen three genes (glycocorticoid receptor, protein phosphatase-1, reelin), which contain CpG sequences. We plan to study the effect of MS to DNA hypermethylation of these genes and to evaluate their participation in the predisposition of amphetamine-induced psychomotor sensitization.