See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus (ETF)" projekt ETF9099
ETF9099 "Ärevusega seotud transkriptsiooniliste mehhanismide ja uudsete sihtmärkmolekulide tuvastamine (1.01.2012−31.12.2015)", Hendrik Luuk, Tartu Ülikool, Arstiteaduskond.
ETF9099
Ärevusega seotud transkriptsiooniliste mehhanismide ja uudsete sihtmärkmolekulide tuvastamine
A screen for novel molecular targets and transcriptional regulatory mechanisms during anxiety response
1.01.2012
31.12.2015
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus (ETF)
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, Arstiteaduskondkoordinaator01.01.2012−31.12.2015
PerioodSumma
01.01.2012−31.12.201217 400,00 EUR
01.01.2013−31.12.201317 400,00 EUR
01.01.2014−31.12.201417 400,00 EUR
01.01.2015−31.12.201517 400,00 EUR
69 600,00 EUR

Emotsionaalse taju häired on iseloomulikud kõigile psühhiaatrilistele häiretele ja nendega kaasneb vähenenud toimetulek igapäevaeluga. Oma viimastes uurimustes oleme näidanud, et kassi lõhna poolt tingitud hirmu mudel rottidel koos geeniekspressiooni iseloomustamisega võimaldab tuvastada geene, mis mõjutavad hiirtes ärevuskäitumist ja ühtlasi modelleerivad inimesel esinevaid haigusi (Luuk et al., 2009). Käesoleva projekti eesmärgiks on kasutada kõige kaasaegsemat geeniekspressiooni mõõtmise tehnoloogiat Affymetrix GeneChip Exon®, et tuvastada geene, alternatiivset splaisingut ja transkriptsiooni reguleerivaid molekulaarseid radasid, mis aktiveeruvad ärevusreaktsioon ajal. Selleks tuvastame rottidel kassi lõhna poolt tekitatud hirmureaktsiooni tingimustes peaaegu terve eksoomi diferentsiaalse ekspressiooni oimusagaras ja prefrontaalkoores. Need eesaju osad on võtmestruktuurideks emotsionaalse taju tekkel ning on haaratud mitmete psühhopatoloogiate tekkemehhanismidesse. Diferentsiaalse ekspressiooni määramiseks kasutame meie poolt hiljuti loodud ja arendatud mitteparameetrilist analüüsimeetodit, mis tuvastab transkriptide ekspressiooniprofiilide statistilisi erinevusi sondisignaalide tasemel. Pilootuuringud näitavad, et mainitud meetod on ekspressioonimuutuste tuvastamisel tundlikum kui seni levinud meetodid. Meie põhihüpoteesideks on, et 1. geeniekspressioon hirmuraktsiooni ajal on dünaamiline ja varieerub struktuuriti; 2. sarnase ekspressioonidünaamikaga geenide promootorid sisaldavad regulatoorseid järjestusmotiive, mis on seotud spetsiifiliste transkriptsiooni reguleerivate mehhanismidega; 3. ärevusreaktsiooniga kaasneb alternatiivse splaisingu regulatsioon. Käesoleva projekti eesmärgiks on tuvastada transkriptsioonilisi regulatsioonimehhanisme ja uudseid kandidaatgeene, mis on mõjutatud ärevusreaktsiooni poolt. Saadud teadmistest on kasu uudsete ravimeetodite väljatöötamisel, kuna nad suurendavad meie teadmisi seoses emotsioonide regulatsiooni molekulaarsete ja rakuliste mehhanismidega
Impaired or distorted perception of emotions is the characteristic feature of psychiatric disorders and it is associated with reduced coping with everyday life. We have recently confirmed that cat odor-induced fear model in rats is useful for the identification of genes that have an impact on anxiety-like behavior in gene knockout mouse models that model human disease (Luuk et al., 2009). The aim of the present project is to use the Affymetrix GeneChip Exon® technology to identify novel target genes, alternative splicing events and transcription regulatory pathways during innate anxiety response. Anxiety will be induced by cat odor exposure followed by exome-wide expression profiling of temporal lobe and pre-frontal cortex samples. These forebrain structures have been established as the key sites in the formation of emotional experience and they are implicated in human psychopathology. We will apply a novel non-parametric data analysis method that is designed to estimate differential expression directly from the vast amount of probe-level data provided by Affymetrix Exon arrays. There is preliminary data showing that our method is more sensitive in detecting differential expression than convential gene expression analysis methods. We hypothesize that gene expression regulation during cat odor exposure is time-dependent and brain structure-specific, and that genes with similar expression profiles during cat-odor exposure harbor over-represented transcription regulatory motifs that are associated with specific regulatory mechanisms. The present study will identify genes and molecular pathways that can be targeted in the design of novel psychiatric therapeutics. Additionally, it will establish and develop a novel method for the analysis of gene expression array data to better exploit the rich set of information contained in probe level measurements.
Käesoleva projekti tulemusena on avaldatud 4 teadusartiklit ja kaitstud 1 doktoritöö (Sten Ilmjärv, Estimating differential expression from multiple indicators, 2015 Tartu Ülikool). Geeniekspressiooni analüüs näitas, et hirmureaktsioonist tingitud muutused oimusagaras on pigem tagasihoidlikud. Kuna oimusagaras on palju väikseid neuroniterühmi, mis vastutavad erinevate funktsioonide eest, siis on võimalik, et tervikuna on oimusagar väheinformatiivne hirmureaktsiooniga seotud muutuste kirjeldamiseks ja vaja läheb täpsemat struktuuripõhist lähenemist. Kõige olulisemaks tulemuseks on ajakirjas Nucleic Acids Research ilmunud töö (nar.oxfordjournals.org/content/42/8/e72), kus kirjeldame meie loodud geeni ekspressioni analüüsi meetodi algoritmi, omadusi ja demonstreerime erinevaid kasutusjuhte. Meetodi uudsus seisneb selles, et ta hindab diferentsiaalset ekspressiooni oligonukleotiidse sondi tasemel ja alles hiljem üldistab need tulemused kõrgemale (näiteks geeni või transkripti) tasemele. See suurendab statistilist jõudu diferentsiaalse ekspressiooni tuvastamisel. Näitasime, et meetod annab usaldusväärseid tulemusi ka väikeste rühmasuuruste (n<3) puhul, mida ei saa analüüsida dispersiooni hindavate meetodite abil. See võimaldab rakendada meie meetodit pilootkatsetes, kus bioloogiline materjal on väga hinnaline või selle analüüs kulukas, et hinnata hüpoteeside potentsiaali enne nende ulatuslikku testimist. Bioloogilisest vaatepunktist olulise tulemusena näitasime, et hüpotermia tingimustes reguleeritakse ajas monotoonselt üles antioksüdatiivsete radadega seotud geenid. Tulemus on oluline, kuna hüpotermiat rakendadakse meditsiinis teraapiana hüpoksiliste kahjustuse tagajärgede leevendamiseks ja terapeutiliste toimemehhanismide selgitamine võimaldab hüpotermia rakendamist efektiivistada või arendada välja uudseid teraapiad. Samuti näitasime, et vähirakkudes on geenikiipidega võimalik tuvastada allareguleeritud genoomseid piirkondi (näiteks metüleerimise tulemusena vaigistatud geenide klastrid) sama põhimõtte alusel nagu allasurutud geene või transkripte.