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Hoxgenes - Universität Bernibmmsrvlakitu.unibe.ch/Altmann/Nicola_Rusca.pdf · Hoxgenes! • Regulanggenes • Transcribetranscriponfactors • Homeocgenes!importantforsegmentaon!

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 Hox  genes  

 •  Regula-ng  genes  •  Transcribe  transcrip-on  factors    •  Homeo-c  genes    à  important  for  segmenta-on  

Endocrine  Reviews  June  1,  2006  vol.  27  no.  4  331-­‐355  

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Phenotype  Ts/+  mice?  

 Ts/+:    •  18  kb  dele-on  in  gene  that  encodes  

for  RPL38  (Ribosomal  protein)  •  heterozygote  

àSkeletal  paOerning  defects!  

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RPL38  

Crystal  structure:  Proc.Natl  Acad  Sci  USA  2010  Nov  16;107(46):19754-­‐9  

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PaOerning  due  to  altered  Hox  levels?  

•  No  change  in  Hox  transcrip-on  levels  (qPCR)  •  No  change  in  total  protein  synthesis  (in  vivo):  

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Rela-ve  transla-on  rate  of  mRNAs?  

Same  for:      Hoxa4  Hoxa9  Hoxa11  Hoxb3  Hoxb13  Hoxc8  Hoxd10  

 

qPCR  

Polysome  profiling  

Biochemistry,  Gene0cs  and  Molecular  Biology    ISBN  978-­‐953-­‐51-­‐0758-­‐3  

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Molecular  step  at  which  RPL38    affects  transla-on  

RPL38  facilitates  80S  complex  forma-on  for  some  Hox  mRNAs  

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Consequence:  diminished  HOX  protein  levels  in  Ts/+  

 qPCR(in  somites)  

Immunofluoresence  

Western  Blot  

Hoxa5:    

Addi-onaly:    •  restored  HOXA5  level  in  transgenic  mice  •  Ts/+  Hoxa5  mRNAs  in  vitro  translated  

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Missing  subset  of  Hox  mRNAs  explains  Ts/+  Phenotype  

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Func-on  of  RPL38  on  or  off  the  ribosome?  

Western  Blot  

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Rpl38  transcript  enrichement  in  specific  -ssues  

In  situ  hybridisa-on  

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Summary  •  Rpl38  transla-onally  controls  a  subset  of  Hox  mRNAs    

•  Ribosome  –mediated  transla-onal  specifity  as  a  new  layer  of  expression  regula-on  

•  Indica-ons  towards  specialised  Ribosomes  

Hoxa5  Hoxa4  Hoxa9  Hoxa11  Hoxb3  Hoxb13  Hoxc8  Hoxd10    

No  80S  assembly