Diagnostika RSTS: Identifikace acetylačních profilů jako epigenetických markerů pro hodnocení kauzality variant CREBBP a EP300. (GENEPI)

CREBBP a EP300 jsou dva paralogové geny spojené s determinismem RSTS a kódují CBP a p300. Tyto proteiny jsou transkripční koaktivátory, které mají katalytickou lysinacetyltransferázovou (KAT) doménu zapojenou do acetylace lysinových zbytků histonů, ale také jiných proteinů. CBP a p300 podporují transkripci vytvořením prostředí chromatinu, které je příznivé pro genovou expresi, a vzájemným propojením různých transkripčních faktorů. Organizují tak regulaci transkripčního aparátu, od bazálního promotoru po zesilovače cílových genů.

RSTS je považován za genetický model neurovývojové anomálie s epigenetickou složkou.

Acetylace histonů je jednou z hlavních posttranslačních modifikací (PTM) těchto proteinů, které zajišťují tvorbu a kontrolu struktury chromatinu. Při diferenciaci embryonálních buněk hraje tato modifikace klíčovou roli v aktivaci transkripce.

Myší modely RSTS vytvořily spojení mezi modulací acetylace histonů a tvorbou paměti tím, že ukázaly svou klíčovou roli v neuronální plasticitě. Neexistují však žádné údaje o acetylaci histonů v neuronech pacientů s RSTS. Navíc u lidí nejsou molekulární dráhy ovlivněné těmito změnami během neurovývoje specifikovány, zejména v pyramidálních neuronech, které jsou prekurzory hipokampálních neuronů zapojených do kódování a ukládání paměti.

U RSTS vede ztráta funkce CBP k deficitu aktivity KAT, která je zodpovědná za změnu acetylace histonů, což vede k nevhodným změnám ve struktuře chromatinu. Důsledek mutace je výsledkem deregulace aktivity genů zapojených do vývoje. V současné době nejsou k dispozici žádné studie na neuronální úrovni funkčního spojení mezi acetylací histonů a deregulovanými geny v RSTS.

V tomto projektu výzkumníci identifikují cílové geny, jejichž epigenetická regulace je zprostředkována acetylací histonů. Konkrétněji se studie zaměří na dynamiku chromatinu během normální a patologické neuronální diferenciace kortikálních a pyramidálních neuronů. Zkoušející určí mezi histonovými markery závislými na CBP ty, které jsou modifikovány v buňkách pacientů s RSTS, a lokusy, které kontrolují. Paralelně budou výzkumníci definovat geny, jejichž neuronální exprese je u pacientů s RSTS změněna.

Integrace všech těchto dat nám umožní specifikovat, které geny jsou deregulovány během neuronální diferenciace v důsledku ztráty funkce CBP lysinacetyltransferázy.