BARÚLACHA: Fianaise go bhfágann deiltfás taobh thiar de rianta i bhfad tar éis dó teacht ó andúil. Go sonrach, bíonn andúile ina chúis le hathruithe epigenetic, as a dtagann ionduchtú i bhfad níos tapúla de dheiltfosb nuair a tharlaíonn athiompú. Míníonn sé seo an dóigh a dtarlaíonn athiompú, fiú tar éis blianta, go n-ardóidh sé go tapa go stát iomlán atá faoi bhrú.
J Neurosci. Lámhscríbhinn an údair; ar fáil i PMC 2013 Eanáir 25.
Abstract
BFosB, a Fosb táirge géine, spreagtar é i núicléas (NAc) agus déanann sé putamen (CPu) a chaimiléireacht trí dhrugaí mí-úsáide a nochtadh arís agus arís eile ar nós cóicín. Cuireann an t-ionduchtú seo le patrúin neamhghnácha léiriú géine agus neamhghnácha iompraíochta a fheictear le nochtadh drugaí arís agus arís eile.
Anseo, rinneamar measúnú ar cé acu a d’fhéadfadh stair iargúlta a bhaineann le nochtadh drugaí i bhfrancaigh athrú a dhéanamh ar inoiriúnaitheacht an Fosb géine a fhaightear trí nochtadh cóicín ina dhiaidh sin. Léiríonn muid go méadaíonn an riarachán ainsealach roimh chóicín, agus aistarraingtí sínte ina dhiaidh sin, go bhfuil sé neamhábhartha Fosb i NAc mar is léir ó ionduchtú géarmhíochaine ΔFosB mRNA agus carnadh níos tapúla ΔFosB próitéin tar éis athlasadh athuair ar chóicín. Níl aon primed den sórt sin Fosb Breathnaíodh ionduchtúchán i CPu, i ndáiríre, cuireadh faoi chois ionduchtú géarmhíochaine ina dhiaidh sin BFosB mRNA i CPu.
Na patrúin neamhghnácha seo de Fosb tá slonn a bhaineann le modhnuithe crómatin ag an Fosb tionscnóir géine. Cuireann riarachán ainsealach cóicín roimh ré méadú fadtréimhseach i bpolaiméar RNA II (Pol II) atá ceangailteach ag an Fosb tionscnóir i NAc amháin, rud a thugann le tuiscint go bhfuil proltaí “stalling” Pol II Fosb le haghaidh ionduchtúcháin sa réigiún seo ar ath-nochtadh do chóicín. Spreagann dúshlán cóicín scaoileadh Pol II ón tionscnóir géine ansin, rud a fhágann gur féidir é a dhéanamh níos gasta Fosb trascríobh. Laghdaíonn dúshlán cóicín modhnuithe ar stair an-tromchúiseach ag an Fosb tionscnóir i NAc, ach méadaíonn sé na marcanna cumhra sin agus laghdaíonn sé na marcanna gníomhachtaithe i CPu.
Tugann na torthaí seo léargas nua ar dhinimic na crómatóine ag an Fosb tionscnóir agus nochtann meicníocht nua le haghaidh primed Fosb ionduchtúchán i NAc nuair a ath-nochtar cóicín é.
Réamhrá
Is éard is andúil ó dhrugaí ann ná iarracht agus glacadh éigeantach drugaí in ainneoin iarmhairtí dochracha tromchúiseacha (Kalivas et al., 2005; Hyman et al., 2006). De bharr nochtadh drugaí ainsealaí is cúis le hathruithe leanúnacha ar léiriú géine in ventral striatum (nó núicléas; (Freeman et al., 2001; Robinson agus Kolb, 2004; Shaham agus Hope, 2005; Maze agus Nestler, 2011). BFosB, próitéin teasctha agus cobhsaí atá ionchódaithe ag an ngéin luath-luath, Fosbis fachtóir trascríobh dea-thréithrithe é a spreagtar i NAc agus CPu trí nochtadh ainsealach do beagnach gach druga mí-úsáide, áit a dtéann sé i ngleic le freagairtí iompraíochta íograithe ar riaradh drugaí arís agus arís eile (Nestler, 2008). Mar sin féin, níl sé fós ar eolas faoi neamhchosaint ainsealach roimh dhrugaí mí-úsáide roimh ré.
Rinneamar hipitéisiú le déanaí go bhféadfadh modhnuithe crómatin mar fhreagra ar nochtadh drugaí ainsealach athrú a dhéanamh ar inghlacthacht géinte sonracha sna sprioc-réigiúin inchinne (Robison agus Nestler, 2011). Léirítear i bhfianaise mhéadaitheach go n-athraíonn drugaí mí-úsáide tar éis riarachán ainsealach struchtúr agus inrochtaineacht trascríofa chromatin trí go leor cineálacha modhnuithe, lena n-áirítear fosfaistriú, aicéitiliú, agus meitil eireabaill. Dhírigh obair níos déanaí i gcórais chultúir na gceall ar earcú RNA polaiméaráise II (Pol II) chuig tionscnóir géinte “inducible” sula gcuirtear in iúl iad, le Pol II ceangailte go leanúnach le réigiúin tionscnóra réamhfhaisnéise agus timpeall an láithreáin tosaithe trascríobh (TSS ) i stát “stoptha” (Croí agus Lis, 2008; Nechaev agus Adelman, 2008). Meastar ansin gurb é gníomhachtú an Pol II atá ag stopadh a bheidh freagrach as éalú ó réigiúin tionscnóra agus TSS agus as a trascríobh ar na géinte “primed” seo (Zeitlinger et al., 2007; Saha et al., 2011; Bataille et al., 2012).
Anseo, taispeánann muid go n-athraíonn an nochtadh ainsealach roimh ré do chóicín, agus tréimhse aistarraingthe sínte ina dhiaidh sin, an t-atmaisféar a bhaineann leis Fosb géine chuig riarachán cóicín ina dhiaidh sin, agus NAc á próiseáil le haghaidh ionduchtaithe agus níl CPu. Aithnímid ansin sínithe ar leith crómatin ag an Fosb tionscnóir géine i NAc agus CPu a bhaineann le hintuigtheacht neamhghnách den sórt sin Fosb géine, lena n-áirítear earcú Pol II stoptha ag an Fosb tionscnóir proximal i NAc amháin chomh maith le hathruithe i roinnt modhnuithe histone gníomhachtaithe nó repressive sa dá réigiún inchinn. Soláthraíonn na torthaí seo léargas úrnua ar dhinimic na crómatóine ag an Fosb tionscnóir géine agus cuir in iúl den chéad uair meicníocht trína ndéantar stailceanna pr II a ghoid Fosb le haghaidh gníomhachtaithe níos mó i NAc ar ath-nochtadh do chóicín.
Ábhair agus Modhanna
ainmhithe
Bhí francaigh Sprague Dawley (250-275 g; Charles River Laboratories), a úsáideadh i ngach turgnamh, lonnaithe i mbeirteanna i seomra faoi rialú aeráide ar thimthriall éadrom / dorcha 12 hr (soilse ar 7 AM) le rochtain ar bhia agus uisce roghnach. Instealladh gach ainmhí faoi dhó sa lá ar feadh deich lá le cóicín (15 mg / kg, ip) nó salanda (ip) ina gcliabháin bhaile. D'fhaomh an Coiste um Chúram agus Úsáid Ainmhithe Institiúideach (IACUC) turgnaimh ainmhithe ag Mount Sinai.
Tomhais innill ghluaiste
Bhí ainmhithe sa seomra innill ghluaiste an chéad lá le haghaidh 1 hr, agus ansin rinneadh monatóireacht orthu le haghaidh gníomhaíocht innill ghluaiste tar éis insteallta salanda ag baint úsáide as Córas Gníomhaíochta Photobeam (San Diego Instruments). Tar éis corraíl 1 hr i ndlísheomraí na ngluaisteán gach lá, riaradh cóicín (15 mg / kg, ip) go laethúil le haghaidh laethanta 2 agus rinneadh monatóireacht arís ar ainmhithe do ghníomhaíocht ghluaisteáin do 1 hr.
Immunohistochemistry
Cuireadh 24 hr ar ainmhithe tar éis dóibh a bheith nochta le drugaí roimhe seo. Braitheadh imdhíoneacht BFosB / FosB mar a thuairiscítear (Perrotti et al., 2004). Dheimhnigh blotáil an Iarthair gur bhreathnaigh gach ceann de na himdhíontaí ΔFosB / FosB-like 24 hr nó níos faide tar éis instealltaí cóicín a bheith reflectedFosB, agus an FosB gan a bheith inbhraite (nár taispeánadh).
Aonrú RNA, trascríobh droim ar ais, agus PCR
Fuarthas punann déthaobhacha 12-tomhsaire NAc agus dorsolateral / dorsomedial CPu mar a thuairiscítear (Perrotti et al., 2004), reoite ar oighear tirim agus a phróiseáil de réir prótacal foilsithe (Covington et al., 2011). Rinneadh ΔFosB agus FosB mRNA a thomhas ag baint úsáide as PCR cainníochtúil (qPCR) le príomhphíopaí BFos agus FosB ar leith (ar leith)Alibhai et al., 2007). Rinneadh leibhéil RFosB agus FosB mRNA a normalú go leibhéil mRNA GAPDH, nár chuir nochtadh cóicín isteach orthu (nár taispeánadh).
Blotting an Iarthair
Bailíodh puinseanna NAc agus CPu mar atá thuas agus próiseáladh iad le haghaidh blotáil an Iarthair mar a thuairiscítear (Covington et al., 2011), ag baint úsáide as antasubstaintí i gcoinne ERK44 / 42 [comhartha eallach, kinase-44 / 42] agus phosphoERK44 / 42 (pERK), AKT [thymoma víreasach proto-oncogene] agus p-AKT, SRF (fachtóir freagartha serum), agus pSRF, CREB [eilimint fhreagra cAMP ina gceanglaítear próitéin], agus pCREB. Rinneadh an méid próitéine a blotadh ar gach lána a normalú go leibhéil actin nó tubulin, nach raibh tionchar ag nochtadh cóicín orthu.
Frith-imdhíonadh Chromatin
Ullmhaíodh puinseanna NAc agus CPu nua-dhiosctha don ChIP mar a thuairiscítear (Maze et al., 2010). Rinneadh anailís ar thrí choinníoll turgnamhach ó ghrúpaí neamhspleácha ainmhithe. I gcás gach sampla CTA, comhthiomsaíodh puinseanna déthaobhacha NAc agus CPu ó chúig fhrancaigh (puinseanna 10). Tá na hantasubstaintí a úsáidtear le haghaidh modhnuithe ar leith maidir le histeóin mar an gcéanna leo siúd a foilsíodh (Maze et al., 2010); fuarthas antasubstaintí a rinneadh i Pol II a phosphorylated ag Ser5 dá réigiún athuair (críochfort Polbox-CS) (Pol II-pSer5) ó abcam 5131. Ceapadh ceithre shraith de phríomhairíní SIP Fosb (Lazo et al., 1992; Mandelzys et al., 1997): 1F: GTACAGCGGAGGTCTGAAGG, 1R: GAGTGGGATATOGGAGT; 2F: CATCCCACTCGGCCATAG, 2R: CCACCGAAGACAGGTACTGAG; 3F: GCTGCCTTTAGCCAATCAAC, 3R: CCAGGTCCAAAGAAAGTCCTC; 4F: GGGTGTTTGTGTGTGAGTGG, 4R: AGAGGAGGCTGGACAGAACC. Cuirtear leibhéil na modhnuithe crómatin i gcomparáid leis na leibhéil le haghaidh DNA ionchuir mar a thuairiscítear (Maze et al., 2010).
Anailís staitistiúil
Is ionann na luachanna uile a thuairiscítear agus meán ± sem Rinne ANOVAnna déthreo anailís ar shonraí maidir le gníomhaíocht innill ghluaiste agus comhaireamh cille le cóireáil agus instealladh mar fhachtóirí. Rinne ANOVAnna aon-bhealach anailís ar thurgnaimh qPCR in aghaidh an phointe ama le cóireáil mar fhachtóir. Nuair a breathnaíodh príomhéifeachtaí suntasacha (p <0.05), rinneadh tástálacha post-hoc Bonferroni chun comparáidí a dhéanamh le hainmhithe cóireáilte le saline drugaí-naïve (^ i bhfigiúirí) agus le hainmhithe cóireáilte cóicín-naïve (* i bhfigiúirí). Baineadh úsáid as tástálacha t Mac Léinn dhá earball neamhullmhaithe le haghaidh sonraí blotála an Iarthair agus ChIP, le ceartúcháin ar ilchomparáid.
Torthaí
Níos mó Inacmhainneacht a chothú i NAc, ach ní i CPu, francaigh le taithí chóicín
Scrúdú a dhéanamh ar thionchar cúrsa ainsealach cóicín a bhí ann roimhe seo, agus tréimhse fhada aistarraingthe ina dhiaidh sin, ar inoiriúnaitheacht na Fosb géine i bhfreagairt ar dhúshlán cóicín ina dhiaidh sin, tugadh dáileoga dúshlánach den druga do na francaigh a bhíodh insteallta cheana féin faoi dhó dhá uair sa lá le salanda nó cóicín (15 mg / kg) i ndiaidh 10 tar éis na laethanta a tharraingt siar (Fig 1A). Thomhas muid an chéad fhreagra ar ghluaisteáin in aon ghrúpa amháin ainmhithe chun ionduchtú íogrú innill a dhearbhú trí nochtadh cóicín roimh ré, iarmhairt bhuan ag súil le riarachán drugaí. Léirigh francaigh agus taithí fhíor-chnaonacha go raibh gníomhaíocht ghluaisteáin bunlíne chomhionann acu, agus go gcuireann dúshlán cóicín le hainmhithe drugaí naíonáin a gcuid loingseoireachta a mhéadú (Fig 1B. Tomhaiseann sé arís agus arís eile ANOVA dhá bhealach, cóireáil: F1,66 = 30.42, p <0.0001; dúshlán cóicín: F.2,66= 58.39, p <0.0001; cóireáil x dúshlán cóicín: F.2,66= 8.56, p = 0.0005, iar-thástálacha Bonferroni ^p <0.001). Tharraing an dúshlán cóicín seo gníomhaíocht innill ghluaiste i bhfad níos mó, ie íogrú i francaigh a bhfuil taithí acu ar chóicín (iar-thástálacha Bonferroni * p <0.001).
Chun meastóireacht a dhéanamh ar na héifeachtaí atá ag an gcóras réamh-chóireála cóicín seo ar BFosB léiriú i NAc agus CPu, thomhais muid proteinFosB próitéin le modhanna imdhíon-cheimiceimiceacha 24 hr tar éis cóireáil cóicín laethúil 0, 1, 3, nó 6 laethúil ar ainmhithe cóicín-taithí agus cóicín. instealltaí (15 mg / kg; féach Fig 1A). Mar a bunaíodh roimhe seo (Nye et al., 1995), Ba leor instealltaí cóicín 3 chun ΔFosB protein in NAc agus CPu na n-ainmhithe drugaí naïve a spreagadh go suntasach agus d'fhan a charnadh suntasach tar éis instealltaí cóicín 6 (Fig 1C. Tomhaiseann sé arís agus arís eile ANOVA, croílár, cóireáil NAc: F1,28= 23.5, p <0.0001; dúshlán cóicín: F.3,28= 49.16, p <0.0001; cóireáil x dúshlán cóicín: F.3,28= 6.83, p = 0.0014; Blaosc NAc, cóireáil: F1,28= 18.69, p <0.0001; dúshlán cóicín: F.3,28= 31.52, p <0.0001; cóireáil x dúshlán cóicín: F.3,28= 3.21, p <0.05; CPu, cóireáil: F.1,28= 9.47, p <0.001; dúshlán cóicín: F.3,28= 19.74, p <0.0001; cóireáil x dúshlán cóicín: F.3,28= 0.94, p> 0.05. I gcroílár NAc, blaosc, agus CPu, iar-thástálacha Bonferroni ^p <0.05). In ainmhithe a raibh taithí acu ar chóicín, ní raibh aon fhianaise ann go raibh ionduchtú ΔFosB ann i NAc nó CPu tar éis 28 lá aistarraingthe, i gcomhréir le tuairiscí roimhe seo go ndíscaoileann an comhartha ΔFosB go hiomlán faoin bpointe ama seo (Nye et al., 1995), an chúis gur úsáideadh an pointe ama seo sa staidéar seo. Mar sin féin, áfach, léirigh francaigh le taithí chóicín a fuair instealltaí dúshlán cóicín 3 nó 6 induction ionduchtú próitéine BFosB i bhfad níos mó i NAc, éifeacht atá le feiceáil sna croí-fho-ailt agus sna fo-bhlaoscanna (Fig 1C. Iar-thástálacha Bonferroni * p <0.05). I gcodarsnacht leis sin, níor breathnaíodh aon ionduchtú níos mó de phróitéin ΔFosB i CPu; ina ionad sin, chonacthas ionduchtú coibhéiseach ΔFosB sa réigiún seo tar éis 3 nó 6 lá de instealltaí agóid cóicín i francaigh cóicín-naïve agus francaigh gan taithí (Fig 1C).
Chun léargas a fháil ar na hathruithe trascríofa a tharlaíonn i NAc agus CPu mar fhreagra ar dhúshlán cóicín, rinneamar staidéar ar an gcúrsa ama (45, 90, agus 180 min) maidir le haistrithe ΔFosB agus FosB mRNA athscríbhinní ar chóicín amháin nó instealladh salanda a tugadh le francaigh chónacha agus francaigh a bhfuil taithí acu tar éis lá 28 a tharraingt siar (féach Fig 1A). I gcomparáid le dúshlán salanda, chuir dúshlán cóicín méadú tapa ar leibhéil mRNA BFosB agus FosB ar na trí phointe ama i NAc agus CPu d'ainmhithe naive cóicín (Fig 1D. Tomhaiseann sé arís agus arís eile bealach amháin ANOVA in aghaidh an phointe ama; Iar-thástálacha Bonferroni ^p <0.05). I NAc, thugamar faoi deara ionduchtú níos mó ΔFosB agus FosB mRNA in ainmhithe a bhfuil taithí acu ar chóicín i gcomparáid le hainmhithe cóicín-naïve tar éis an dúshlán cóicín, agus bhí an éifeacht suntasach ag 90 nóiméad agus, i gcodarsnacht leis sin, bhí inducibility ΔFosB agus FosB mRNA i CPu go suntasach. laghdú in ainmhithe a bhfuil taithí acu ar chóicín (Fig 1D. Iar-thástálacha Bonferroni %p = 0.08, * p <0.05).
Tréithriú conairí comharthaíochta in aghaidh srutha in NAc agus CPu na bhfrancaigh a bhfuil taithí acu ar chóicín
Míniú amháin a d'fhéadfadh a bheith ann ar inoiriúnaitheacht athraithe na Fosb géine i NAc agus CPu tar éis cúrsa ainsealach cóicín a tharla roimhe seo go bhféadfadh stair iargúlta maidir le nochtadh cóicín athruithe buana a spreagadh i gcosáin chomharthaíochta atá in aghaidh srutha ó Fosb ionduchtú géine ionas go spreagann dúshlán cóicín an ghéin go céim neamhghnách. Chun staidéar a dhéanamh ar an hipitéis seo, rinneamar anailís ar an dá fhachtóir trascríobh, SRF agus CREB, a léiríodh le déanaí le bheith riachtanach le haghaidh ionduchtú cóicín ΔFosB sna réigiúin inchinne seo (Vialou et al., 2012) mar aon le kinases próitéine in aghaidh srutha, ERK agus AKT, a bhain le gníomhaíocht cóicín freisin (Valjent et al., 2000; Lu et al., 2006; Boudreau et al., 2009). Theip orainn aon athruithe ar na leibhéil iomlána nó ar leibhéil phosphorylated de na próitéiní éagsúla seo a bhrath a d’fhéadfadh an t Fosb breathnaíodh, lena n-áirítear aon athruithe i SRF, CREB, nó AKT (Fig 2B, C). Tá an easpa athraithe ar PSRF agus pCREB i NAc mar fhreagra ar dhúshlán cóicín ag teacht le tuarascáil le déanaí, rud a thug le fios go raibh cóicín ainsealach go mór ag baint leis an dá cheann (Vialou et al., 2012).
I NAc agus CPu na n-ainmhithe drugaí míochaine, 20 min tar éis nochtadh drugaí tosaigh (Fig 2A), laghdaigh dúshlán aonair cóicín leibhéil pERK42 / 44 (Fig 2B, C. Dhá thástáil t Mac Léinn le eireaball: * p <0.05). Tá tuairiscí ann roimhe seo faoi leibhéil mhéadaithe pERK sna réigiúin seo tar éis géar-riarachán cóicín (Valjent et al., 2000). Tá sé seo deacair é a chur i gcomparáid le páipéir eile a scrúdaíonn fosfathúchán ERK i NAc le linn dóibh a bheith tarraingthe siar ó instealltaí cóicín athdhéanta (Boudreau et al., 2007; Shen et al., 2009), mar a rinneadh inár staidéar, rinneadh an PERK a chainníochtú tar éis lá 28 ón tarraingt siar agus tar éis dúshlán cóicín nó salanda. I gcomparáid le hainmhithe drugaí naïia a bhí ag fulaingt cóicín den chéad uair, ba chúis le hath-nochtadh do chóicín i bhfrancaigh chóicín-taithí, tar éis 28 ón lá a tarraingíodh siar iad, leibhéil shuntasacha pERK42 / 44 i CPu (Fig 2B, C. Tástáil t mac léinn dhá eireaball: * p <0.05).
Tírdhreach crómatin ag an Tionscnóir géine Fosb i NAc agus CPu na bhfrancaigh a bhfuil taithí acu ar chóicín
Rinneamar imscrúdú ar an gcéad dul síos an raibh athruithe ann Fosb tá in-instealladh géine bainteach le hathruithe ar a struchtúr crómatin. Rinneadh SIP ar NAc agus CPu ag baint úsáide as antasubstaintí a bhí dírithe ar thrí mhodh athraithe stairiúla a bhí tréithrithe go maith: trimethylation de Lys4 de histone H3 (H3K4me3) a bhaineann le gníomhachtú géine, agus H3K27me3 agus H3K9me2 a bhaineann le cos géine. Rinneamar anailís ar fhrancaigh naïve cóicín-agus-treoraithe tar éis lá 28 a aistarraingthe gan nó le dúshlán insteallta cóicín, le hainmhithe a scrúdaíodh 1 hr níos déanaí (Fig 3A). I NAc, níor aimsíomar aon athruithe suntasacha i gceangal aon cheann de na trí mhodhnú seo ar an stair Fosb tionscnóir géine in éagmais dúshlán cóicín, cé go raibh treocht ann maidir le leibhéil laghdaithe H3K9me2 (Fig 3B-D. T-thástáil do dhaltaí dhá cheann. #p = 0.2 i gcomparáid le rialuithe Drugaí Drugaí faoi seach). Bhí an éifeacht seo suntasach tar éis dúshlán cóicín agus bhí sé sainiúil don réigiún tionscnóir proximal den ghéin (Fig 3C. * p <0.05). Cé go bhfuil leibhéil H3K9me2 an-íseal ag roinnt géinte, tá an Fosb taispeánann tionscnóir géine leibhéil shuntasacha den mharc seo i NAc faoi choinníollacha rialaithe (Maze et al., 2010, sonraí nach dtaispeántar). I gcodarsnacht leis sin, i CPu, fuaireamar laghduithe beaga ach suntasacha i gceangal H3K4me3, agus méadaítear i gceangal H3K27me3, ag an Fosb tionscnóir in éagmais dúshlán cóicín, éifeachtaí caillte i ndiaidh an dúshláin (Fig 3D. * p <0.05).
Rinneamar imscrúdú ar an gcéad chéim eile de Pol II Fosb Géine, bunaithe ar thorthaí le déanaí i gcultúr na gceall go bhfuil baint ag Pol II ag TSSs, arb é a phríomhfhócasúchán ag Ser 5 ina réigiún athuair CTD, a bhaineann le priming géinte (féach Réamhrá). Rinneamar anailís dá réir ar Pol II-pSer5 ceangailteach Fosb ag ceithre réigiún ar leith den ghéin (Fig 3B). Léirigh an anailís seo saibhriú suntasach Pol II-pSer5 ag an Fosb géine ag a réigiún tionscnóra proximal agus timpeall a TSS i NAc na n-ainmhithe a bhfuil taithí acu ar an gcóicín, tar éis dóibh a bheith tarraingthe siar go fada, in éagmais dúshlán cóicín i gcomparáid le rialuithe (Fíor 3E. * p <0.05). Ní raibh an saibhriú seo le feiceáil ag dhá réigiún comhlacht géine de Fosb, i gcomhréir le staileáil Pol II a bhfuil cur síos uirthi i gcórais thurgnamhacha níos simplí. Is díol spéise é, tar éis dúshlán cóicín, go raibh comharthaí saibhrithe fós ag Pol II-pSer5, cé nach bhfuil sé i bhfad níos mó, ag an Fosb réigiún tionscnóra proximal (Fíor 3E. %p = 0.1), ach d'fhill sé ar leibhéil rialaithe ag an TSS. Bhí na torthaí i CPu níos athraitheach, agus níor breathnaíodh patrún soiléir Pol II-pSer5 ceangailteach.
Plé
Soláthraíonn an staidéar reatha léargas nua ar rialáil leanúnach na Gaeilge Fosb seachtainí tar éis stop a chur le nochtadh arís agus arís eile ar chóicín. Léiríonn muid go bhfágann riarachán ainsealach cóicín roimh ré go Fosb géine níos inducible i NAc, as a dtiocfaidh carnadh níos tapúla ΔFosB ar ath-nochtadh don druga. Mar gheall ar an gcuid is mó den fhianaise go bhfuil inductionFosB ionduchtúcháin i NAc ag idirghabháil freagairtí iompraíochta íograithe ar chóicín (Nestler, 2008), léiríonn ár dtorthaí meicníocht nua chun freagairtí íogaire den sórt sin a athshuíomh níos gasta tar éis aistarraingt fhada.
Léiríonn muid go bhfuil an t-ionduchtú feabhsaithe de ΔFosB i NAc bainteach le hathruithe crómatin ag an Fosb géine a mbeifí ag súil leis go mbeadh sé níos fearr le haghaidh ionduchtúcháin níos mó. Dá bhrí sin, taispeánann muid go bhfuil méadú ar cheangalán Pol II ar na réigiúin is mó tionscnóra agus TSS den ghéin atá i láthair tar éis 4 den tarraingt siar ó riarachán ainsealach cóicín roimh ré. Tá saibhriú Pol II den sórt sin ag an TSS caillte go tapaidh ar dhúshlán cóicín agus Fosb Ionduchtú, i gcomhréir le samhail i gcultúr na gceall a chuir stop le Pol II a scaoileadh ó TSSs ar ghníomhachtú géine (féach Réamhrá). Tugann dúshlán cóicín laghdú tapa ar cheangal H3K9me2 — marc faoi chois géine - leis an Fosb tionscnóir. I gcodarsnacht leis sin, níor aimsíomar ionduchtú marthanach ar roinnt fachtóirí trascríobh, nó ar a gcuid kinases in aghaidh srutha, ar eol dóibh idirghabháil a dhéanamh Fosb ionduchtú le cóicín. Tacaíonn na torthaí seo lenár hipitéis go ndéantar an t-ionduchtú feabhsaithe de ΔFosB i NAc a idirghabháil trí phríomú epigenetic na Fosb géine agus ní trí ghluaiseacht na n-imeachtaí in aghaidh srutha.
Fuarthas torthaí an-difriúla do CPu. Ní raibh aon fhianaise ann go raibh Pol II ag stailladh Fosb i bhfrancaigh a bhfuil taithí acu ar chóicín roimh dhúshlán cóicín, cé go raibh modhnuithe stairiúla beag ach suntasacha ag teacht le brú géine: méadú H3K27me3 ceangailteach agus laghdaithe H3K4me3 ceangailteach. Ní raibh aon athrú ar fhachtóirí trascríobh réamhtheachtacha ná ar kinases ag teacht leis an laghdú Fosb ionduchtú. Tugann na torthaí seo le fios go bhfágann modhnuithe epigenetic go leor tar éis riarachán ainsealach cóicín Fosb in-instealladh géine i CPu, i gcodarsnacht leis an priming a fheictear i NAc. Mar sin féin, cé go n-iompraíonn na héifeachtaí seo ionduchtú BFosB mRNA ar ath-nochtadh do chóicín, níl aon chaillteanas carnadh ulationFos próitéin. Teastaíonn tuilleadh imscrúdaithe anois ar an meicníocht atá mar bhonn leis an paradacsa seo.
Go ginearálta, tacaíonn ár dtorthaí le samhail ina ndéanann athruithe ar thírdhreach crómatin ag géinte sonracha mar fhreagra ar riarachán ainsealach cóicín na géinte sin a mhaolú nó a mhaolú le haghaidh ionduchtúcháin ina dhiaidh sin nuair a ath-nochtar don druga iad. Chaillfí athruithe crómatin den sórt sin, ar féidir breathnú orthu mar “scars ghéinmhodhnaithe,” in anailísí ar leibhéil mRNA seasta-stáit géinte. Ar an mbealach seo, is éard is brí le tréithriú an dúlagar andúile ná faisnéis úr a nochtadh faoin pathogenesis mhóilíneach a bhaineann leis an neamhord, ar féidir é a bhaint chun cóireáil nua a fhorbairt.
Admhálacha
Tacaíodh leis an obair seo le deontais ón Institiúid Náisiúnta um Dhrochúsáid Drugaí.
tagairtí
- Alibhai IN, Green TA, Potashkin JA, Nestler EJ. Rialú an abairt mRNA fosB agus DeltafosB: staidéir in vivo agus in vitro. Brain Res. 2007;1143: 22-33. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
- Bataille AR, Jeronimo C, Jacques PE, Laramee L, Fortin ME, Foraoise A, Bergeron M, Stair SD, Robert F. Polaiméar RNA Uilíoch II CTD Cycle Is Orchestrated ag Complex Interplays idir Kinase, Phosphatase, agus Einsímí Isomerase feadh Genes. Mol Cell. 2012;45: 158-170. [PubMed]
- Boudreau AC, Reimers JM, Milovanovic M, Wolf ME. Dromchla cealla Gabhann gabhdóirí AMPA sa núicléas francach le méadú ar tharraingt siar cóicín ach déantar iad a inmheánach tar éis dúshlán cóicín i gcomhar le gníomhachtú athruithe ar chónaiscí próitéine atá gníomhachtaithe le meitogen. J Neurosci. 2007;27: 10621-10635. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
- Boudreau AC, Ferrario CR, Glucksman MJ, Wolf ME. Oiriúnuithe ar shlí comharthaíochta agus próitéin nua úr A bhaineann foshraitheanna le íogrú iompraíochta go cóicín. J Neurochem. 2009;110: 363-377. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
- Croí LJ, Lis JT. Rialáil trascríobh trí shos polaiméaráise RNA II-proximal a chur chun cinn. Eolaíochta. 2008;319: 1791-1792. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
- Covington HE, 3rd, Maze I, Sun H, Bomze HM, DeMaio KD, Wu EY, Dietz DM, Lobo MK, Gose S, Mouzon E, Neve RL, Tamminga CA, Nestler EJ. Ról maidir le meitileacht fhrithchaiteach histone in leochaileacht strus a spreagann cóicín. Néaróin. 2011;71: 656-670. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
- Freeman WM, Nader MA, Nader SH, Robertson DJ, Gioia L, Mitchell SM, Daunais JB, Porrino LJ, Friedman DP, Vrana KE. Athruithe idirghabhálacha ainsealaí i léiriú núicl primate neamh-dhaonna neamh-dhaonna. J Neurochem. 2001;77: 542-549. [PubMed]
- Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ. Meicníochtaí neodracha an andúil: ról na foghlama a bhaineann le luach saothair agus cuimhne. Annu Rev Neurosci. 2006;29: 565-598. [PubMed]
- Kalivas PW, Volkow N, Seamans J. Spreagadh nach féidir a shárú i andúil: paiteolaíocht i dtarchur glutamate réamh-fhrithbhunaithe. Néaróin. 2005;45: 647-650. [PubMed]
- Lazo PS, Dorfman K, Noguchi T, Mattei MG, Bravo R. Struchtúr agus mapáil na géine altrama. Déanann an FosB an ghníomhaíocht atá ag an tionscnóir cothaithe a íoslaghdú. Res Aigéid Núicléasacha. 1992;20: 343-350. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
- Lu L, Koya E, Zhai H, Hope BT, Shaham Y. Ról ERK i andúil cóicín. Treochtaí Neurosci. 2006;29: 695-703. [PubMed]
- Mandelzys A, MA Gruda, Bravo R, Morgan JI. Neamhláithreacht antigen cothaithe a bhaineann le cothú 37 ardaithe agus gníomhaíocht DNA-AP-1 atá cosúil le hainmhithe na lucha nimh a bhfuil cóireáil aigéadach kainic orthu. J Neurosci. 1997;17: 5407-5415. [PubMed]
- Maze I, Nestler EJ. Tírdhreach eipidéiteach andúile. Ann NY Acad Sci. 2011;1216: 99-113. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
- Maze I, Covington HE, 3rd, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, Mechanic M, Mouzon E, Neve RL, Haggarty SJ, Ren Y, Sampath SC, Hurd YL, Greengard P, Tarakhovsky A, Schaefer A, Nestler EJ. Ról ríthábhachtach an histone methyltransferase G9a i plasticity spreagtha ag cóicín. Eolaíochta. 2010;327: 213-216. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
- Nechaev S, Adelman K. Pol II Tionscnóir-proximal: nuair a bhíonn rudaí ag dul i méid. Timthriall Cell. 2008;7: 1539-1544. [PubMed]
- Nestler EJ. Athbhreithniú. Meicníochtaí transcriptional de andúil: ról DeltaFosB. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2008;363: 3245-3255. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
- Nye HE, Hope BT, Kelz MB, Iadarola M, Nestler EJ. Staidéir chógaseolaíocha maidir le rialáil ionduchtaithe antigen ainsealach FOS ag cóicín sa striatum agus ag an núicléas accumbens. J Pharmacol ther Cait. 1995;275: 1671-1680. [PubMed]
- Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. Ionduchtú deltaFosB i struchtúir inchinne a bhaineann le luach saothair tar éis strus ainsealach. J Neurosci. 2004;24: 10594-10602. [PubMed]
- Robinson TE, Kolb B. Plaisteacht struchtúrach a bhaineann le nochtadh le drugaí mí-úsáide. Neuropharmacology 47 Suppl. 2004;1: 33-46. [PubMed]
- Robison AJ, Nestler EJ. Meicníochtaí transcriptional agus epigenetic of andúil. Nat Rev Neurosci. 2011;12: 623-637. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
- Sah RN, Wissink EM, Bailey ER, Zhao M, Fargo DC, Hwang JY, Daigle KR, Fenn JD, Adelman K, Dudek SM. Braitheann trascríobh gasta Arc agus IEGanna eile ar pholaiméar RNA nimh. Nat Neurosci. 2011;14: 848-856. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
- Shaham Y, Dóchas BT. An ról atá ag neuroadaptations maidir le hathiompú go lorg drugaí. Nat Neurosci. 2005;8: 1437-1439. [PubMed]
- Shen HW, Toda S, Moussawi K, Bouknight A, Zahm DS, Kalivas PW. Plaisteacht spine dendritic athraithe i bhfrancaigh atá tarraingthe siar ón gcóicín. J Neurosci. 2009;29: 2876-2884. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
- Valjent E, Corvol JC, Pages C, Besson MJ, Maldonado R, Caboche J. Páirt a ghlacadh sa easghluaiseacht kinase comhartha-eisilteach le haghaidh airíonna luach saothair cóicín. J Neurosci. 2000;20: 8701-8709. [PubMed]
- Zeitlinger J, Stark A, Kellis M, Hong JW, Nechaev S, Adelman K, Levine M, Young RA. RNA polaiméaráise ag stailiú ag géinte rialaithe forbartha sa suth melanogaster Drosophila. Nat Genet. 2007;39: 1512-1516. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
- Vialou VF, Feng J, Robison AJ, Ferguson D, Scobie KN, Mazei-Robison M, Mouzon E, Nestler EJ. Tá gá le próitéin atá ceangailteach maidir le fachtóir freagartha serum agus cAMP le haghaidh ionduchtú cóicín ΔFosB. J Neurosci. 2012 glacadh leis. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
;