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Generation of a conditional Pax5-Etv6 translocation allele for establishing an ALL mouse model

Azarjana, Anna (2009) Generation of a conditional Pax5-Etv6 translocation allele for establishing an ALL mouse model.
Diplomarbeit, University of Vienna. Zentrum für Molekulare Biologie
BetreuerIn: Busslinger, Meinrad

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DOI: 10.25365/thesis.8617
URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-30406.12637.834666-9

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Abstract in English

The transcription factor PAX5 is an essential master regulator of B cell development. It is expressed exclusively in the B-lymphoid lineage of the hematopoietic system and is required for progression beyond the pro-B cell stage. Pax5 fullfills a dual role by repressing B-lineage-‘inaproppriate’ genes and simultaneousy activating B cell-specific genes (Cobaleda et al., 2007). Pax5 is known to play an oncogenic role in a subset of B-cell non-Hodgkin’s lymphoma where its intact sequence is brought under control of strong enhancers or promoters from the IGH locus. Recently, Pax5 was reported to be a frequent target of somatic mutations in pediatric acute lymphoblastic leukemia (ALL), being altered in more than 30% of the examined cases (Mullighan et al., 2007). Moreover, Pax5 is a reported target of different chromosomal translocations in ALL resulting in fusion genes encoding chimeric proteins with novel functions. One of them is the dicentric translocation (9;12)(p13;p13) resulting in the fusion of Pax5 to the transcriptional repressor gene Etv6. This was one of the first Pax5 fusions in ALL to be reported and is a recurrent chromosome abnormality that accounts for close to 1% of childhood ALL. The resulting fusion protein is comprised of the entire DNA-binding paired domain of Pax5 fused to the nearly intact sequence of Etv6 with its DNA- and protein-interacting domains. The translocation affects only one allele of Pax5 leaving the second one intact. However, there is no apparent explanation for the cause of leukemogenesis since it is known that heterozygous Pax5+/- mice have no apparent defects in B cell development (Urbanek et al., 1994; Nutt et al., 1999). This fact paves the way for the hypothesis that the fusion product resulting from the translocation must act as a negative regulator to interfere with the function of remaining wild type Pax5 protein. Recent in vitro transient transfection assays of PAX5-ETV6 in cultured pro-B cells have supported this hypothesis. To investigate the functions of PAX5-ETV6 fusion protein leading to leukemogenesis I established in vivo mouse model by generating a conditional Pax5-Etv6 translocation allele. The analysis of this mouse model is likely to provide novel important insight into the role of Pax5 in ALL development.

Schlagwörter in Englisch

conditional translocation allele transcription factor Pax5 / Etv6 / fusion / acute lymphoblastic leukemia / ALL mouse

Abstract in German

Der Transkriptionsfaktor PAX5 ist ein essentieller Regulator der B Zellentwicklung. Während der Hämatopoiese wird er ausschließlich in der B-Zellentwicklung exprimiert und ist für deren Weiterentwicklung ab dem pro-B-Zell Stadium notwendig. Auf der molekularen Ebene spielt Pax5 eine Doppelrolle: die B-Zellspezifischen Gene werden hochreguliert und die B-Zellunspezifischen gleichzeitig reprimiert (Cobaleda et al., 2007). Es ist bekannt, dass Pax5 als Onkogen an der Entstehung von B-Zelltumoren beteiligt sein kann, wie z.B in manchen Non-Hodgkin Lymphomen, wo die intakte Sequenz von Pax5 unter die Kontrolle von starken Enhancern oder Promoteren des IGH Lokus gebracht wird. Vor kurzem wurde festgestellt, dass Pax5 das am häufigsten mutierte Gen in der akuten lymphoblastischen B-Zellleukämie (B-ALL) ist. Es ist in mehr als 30% der analysierten Krankheitsfälle von somatischen Mutationen betroffen (Mullighan et al., 2007). Ein Teil dieser Leukämien enthalten Translokationen, die zur Bildung von neuen chimären Proteinen mittels Fusion der N-terminalen DNS-bindenden Domäne von Pax5 an C-terminale Sequenzen verschiedener Partnerproteine führen. Möglicherweise weisen diese auch neuartige Funktionen auf. Eine dieser Anomalien ist die dizentrische (9;12)(p13;p13) Translokation, die zur Fusion von Pax5 an den Transkriptionsrepressor Etv6 führt. Diese war eine der ersten berichteten Translokationen der B-ALL und ist in ungefähr 1 % aller B-ALL Fälle zu finden. Das entstandene Fusionsprotein beinhaltet die ganze DNS-bindende paired Domäne von Pax5, die mit der fast ganzen Etv6 Sequenz fusioniert ist, sowie mit ihren unberührten Protein- und DNS-bindenden Domänen. Diese Translokation betrifft nur ein Pax5 Allel, das zweite bleibt intakt. Da aber bekannt ist, dass Pax5+/- heterozygote Mäuse keine Defekte in der B-Zellentwicklung aufweisen (Urbanek et al., 1994; Nutt et al., 1999), gibt es keine offensichtliche Erklärung für die Läukemogenese. Diese Tatsache lässt die Hypothese zu, dass das aus der erwähnten Translokation entstehende Fusionsprodukt als ein negativer Regulator agieren müsste, um auf diese Weise die normale Funktion des Wildtyp Pax5 zu beeinflussen. Vor kurzem durchgeführte in vitro transiente Transfektionsassays in PAX5-ETV6 B-Zellkulturen haben diese Theorie unterstützt. Um die Rolle des PAX5-ETV6 Fusionsproteins bei der Entstehung der B-ALL zu untersuchen, habe ich im Zuge meiner Diplomarbeit ein in vivo Mausmodell erschaffen, welches ein konditionell aktivierbares Pax5-Etv6 Translokationsallel trägt. Die Analyse dieses Mausmodells soll zum besserem Verständnis der Rolle von Pax5 während der ALL Entwicklung beitragen.

Schlagwörter in Deutsch

Pax5 / Etv6 / Leukämie / B Zellentwicklung / Translokation / Fusion / Maus

Item Type: Hochschulschrift (Diplomarbeit)
Author: Azarjana, Anna
Title: Generation of a conditional Pax5-Etv6 translocation allele for establishing an ALL mouse model
Umfangsangabe: 73 S. : Ill., graph. Darst.
Institution: University of Vienna
Faculty: Zentrum für Molekulare Biologie
Publication year: 2009
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Busslinger, Meinrad
Assessor: Busslinger, Meinrad
Classification: 42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
42 Biologie > 42.03 Methoden und Techniken der Biologie
42 Biologie > 42.20 Genetik
AC Number: AC08031288
Item ID: 8617
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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