Zihinsel engellilik aday geni ZBTB11 ortoloğu CkIIα-i1'in karakterizasyonu

Zihinsel Engellilik (ZE), farklı spektrumlarda görülen heterogenik nörogelişimsel bozukluktur. ZE'nin teşhisinde ortaya çıkan sorunlar ve tedavisindeki kısıtlamalar, toplum için büyük duygusal ve finansal yük oluşturmaktadır. Bu nedenle ZE'ye neden olan genlerin tanımlanması ve fonksiyonel karakterizasyonu, mevcut koşulların iyileştirilmesi için elzemdir. ZE adayı genlerinden biri olan ZBTB11'in iki patojenik varyantı tanımlanıp erken karakterizasyonu yapılmıştır. Ayrıca ZBTB11'in Drosophila ortoloğu olan CkIIα-i1'in susturulması sonucunda sineğin öğrenme ve hafıza merkezinde bozukluk olduğunu göstermiştir. Bu çalışmanın temel amacı, potansiyel ortolojilerini belirleme arayışı ile CkIIα-i1 ve ZBTB11'in sinek üzerinde daha fazla araştırılmasıdır. Hem CkIIα-i1 hem de ZBTB11 yeterince çalışılmamış genler olduğundan, bu çalışmada transgenik ve nakavt sinek hatları oluşturulmuş ve kullanılmıştır. Paralel olarak, CkIIα-i1'in ifadesi, sırasıyla öğrenme ve sirkadiyen ritimle ilgili beyin bölmeleri olan mantarsı gövde (mushroom body- MB) ve sirkadyen hücrelerinde karakterize edildi. Buna ek olarak, CkIIα-i1'in MB oluşumundaki işlevi, CkIIα-i1'ın susturulduğu sineklerde Morfolojik MB analizi ile karakterize edildi. CkIIα-i1'in fonksiyon kaybı için, RNA enterferansı kullanılarak iki CkIIα-i1 susturma hattı ve CRISPR/Cas kullanılarak iki CkIIα-i1 nakavt hattı oluşturuldu. CkIIα-i1'in hem susturulması hem de nakavtı, nakavt hatta daha yüksek frekansla görülen MB'nin α lobunda daralma ile sonuçlandı. Buna karşılık, Gal4/UAS sistemi ile CkIIα-i1'in aşırı ifadesi, MB morfolojisinde herhangi bir değişiklikle sonuçlanmadı. Fonksiyonel analizler CkIIα-i1'in MB'nin lob aksonlarının aksonal yönlendirmesinde rolü olabileceğine işaret etti. CkIIα-i1 ve ZBTB11 arasındaki ortolojiyi araştırmak için ZBTB11'in wt ve tanımlanmış iki varyant formu Drosophila'da transgenik olarak eksprese edildi ve ekspresyonları sinek beyni üzerinde doğrulandı.