The characterization and potential functional role of wdr81, a novel zebrafish gene, associated with cerebellar ataxia, mental retardation and dysequilibrium syndrome (CAMRQ) in humans

Serebellar ataksi, zeka geriliği ve dengesizlik sendromu nörogelişimsel bir hastalıktır. WD tekrarı içeren protein 81'i kodlayan genin bu sendrom ile ilişkilendirildiği daha önce rapor edilmiştir. WDR81 geninin sinir sisteminin gelişim sürecindeki potansiyel önemi insan ve fare çalışmalarıyla ortaya konmuştur. Bu çalışmada ilk amaç, wdr81'in zebrabalığında karakterize edilmesi ve ifade profilinin gösterilmesiydi. İkinci amaç wdr81 morfantlarının öncül karakterizasyonunun yapılmasıydı. In siliko analizler insan, fare ve zebrabalığına ait ortolog proteinlerin korunmuş domeynleri paylaştığını gösterdi, bu durum da WDR81'ın işlevinin bu üç türde korunmuş olabileceğine işaret etmektedir. Transkriptin karakterizasyonu, wdr81'in bir açık okuma çerçevesine ve bir 5'UTR yapısına sahip olduğunu gösterdi. 3'UTR'nin öngörülen dizisi, bazı varyantların ve bir içine yerleştirme (insertion) bölgesinin varlığı tespit edilmekle birlikte, teyit edildi. Bu içine yerleştirme (insertion) bölgesi on gelişimsel evreye ait örnekte ve çeşitli yetişkin dokularında tespit edilmiş olup böbrek, bağırsak ve solungaçlarda bulunmadı. Bu durumun da alternatif poliadenilasyon işlemine işaret ettiği öngörülmektedir. wdr81'in yumurta hücresi tarafından sağlanan transkriptler arasında olduğu tespit edildi. wdr81'in ifadesi açısından döllenme sonrası 5. ve 18. saatler kritik evreler olarak saptandı. Döllenme sonrası 18. ve 48. saat evrelerinde wdr81 ifadesinin göz ve beyin bölgelerinde artmış olduğu gözlendi. wdr81'in test edilen yetişkin dokularının tümünde ifade edildiği, yetişkin göz ve beyin dokularında ise retina katmanları, muhtemel Purkinje hücreleri ve bazı proliferatif alanların da bulunduğu çeşitli bölgelerde ifade edildiği belirlendi. Uçbirleştirmeyi (splicing) etkileyen morfolino wdr81 genine ait ekzon 2-intron 2 bölgesini hedefleyecek şekilde tasarlandı ve denenen üç dozun (2 ng, 4 ng ve 8 ng) da çalıştığı tespit edildi. wdr81 morfolinonun etkisinin, hedef ekzonun aşağı yönündeki intronu transkripte dahil etmek olduğu ve bu dizinin de durdurma kodonu içerdiği tespit edildi. Öncül sonuçlar, wdr81 morfant grubuna ait kafa bölgelerinin ölçümünde, enjeksiyon yapılmayan gruba kıyasla %3,88 oranında anlamlı (p: 0,027) bir düşüş olduğu sonucunu verdi. Ayrıca, gbx2 ifadesi wdr81 morfant grupta kontrol gruplarına kıyasla daha yüksek gözlendi. Özetle, bu çalışmaya ait bulgular wdr81'in nörogelişimsel önemini anlamakta katkıda bulunmuştur ve bu gen için nöronların çoğalmasına (proliferasyonu) ilişkin olası bir rol önermektedir. Elde edilen veriler aynı zamanda ileride yapılacak fonksiyonel çalışmalar için de temel teşkil edecektir.