Morphophysiological alterations caused by insertional mutagenesis of contactin 5 (Cntn5) gene in transgenic mice

Abstract

Transgenesis has become a routine for modern biolo gical studies. The most popular method for producing transgenic animals-pronuclear microinjection-fre quently leads to host gene disruption due to a random transgene integration. In this paper, we report our analysis of morphophysiological parameters of the transgenic mouse line GM9, in which a transgene designed for milkspecific expression of the human granulocytemacrophage colonystimulating factor (GMCSF) gene was integrated into the intron of the Contactin 5 gene (Cntn5). We studied Cntn5 expres sion with RTPCR and discovered that its expres sion in the brain, the primary organ of Cntn5 activity, was unperturbed. However, transgenic animals had less Cntn5 transcripts in other tissues such as the kidney and heart. In addition, we observed a decreased amount of splice variants of Cntn5 exons that flank the transgene integration site. These data suggest that the transgene integration event might affect proper Cntn5 splicing in some tissues. Publications exist that imply that some polymorphisms in the Cntn5 gene are associated with obesity and arterial hypertension in humans. We evaluated core parameters of lipid metabolism and heart activity in mice homozygous and heterozygous for Cntn5 mutation using wild type animals as control. Our results uncovered that homo zygous mutant mice have lower body weight than controls and that it is caused by slower accumulation of fat tissue. Cntn5 mutants also exhibit abnormalities in blood circulation: homozygous Cntn5 mutants are Технологии трансгенеза активно применяется в самых разных областях биологических исследований. Наиболее активно исполь зуемая методика получения трансгенных животных с помощью инъекции ДНК в пронуклеус зиготы может сопровождаться нару шением функции генов в месте интеграции трансгенной конструк ции. В данной работе описаны морфофизиологические эффекты интеграции трансгенной конструкции, обеспечивающей наработку гранулоцитмакрофаг колониестимулирующего фактора человека в молоко в линии мышей (GM9), встройка конструкции у которых произошла в интрон гена контактин 5 (Cntn5). Было показано, что инсерция конструкции не привела к нокауту Cntn5. Однако у трансгенных животных изменяется транскрипция гена в сердце и почках по сравнению с животными дикого типа, а также меняется спектр транскриптов, что может свидетельствовать о нарушении регуляции сплайсинга гена Cntn5. Из литературных данных извест но, что полиморфизмы Cntn5 ассоциированы со склонностью к ожирению и с предрасположенностью к артериальной гипертен зии. Мы исследовали основные параметры жирового обмена и сердечно сосудистой деятельности у мышей, гомозиготных по инсерции трансгена в ген Cntn5, гетерозиготных животных и животных дикого типа. Проведенное фенотипирование показы вает, что гомозиготные мыши имеют меньшую, чем особи дикого типа, массу тела. Причем весовая разница между генотипами определяется не столько отставанием мутантов в развитии ске лета и мышц, образующих в сумме тощую массу, сколько сущест венно меньшим накоплением жира. У иссл...