Published January 25, 2012 | Version v1
Publication Open

Fishing the Molecular Bases of Treacher Collins Syndrome

  • 1. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario
  • 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 3. National University of Rosario

Description

Treacher Collins syndrome (TCS) is an autosomal dominant disorder of craniofacial development, and mutations in the TCOF1 gene are responsible for over 90% of TCS cases. The knowledge about the molecular mechanisms responsible for this syndrome is relatively scant, probably due to the difficulty of reproducing the pathology in experimental animals. Zebrafish is an emerging model for human disease studies, and we therefore assessed it as a model for studying TCS. We identified in silico the putative zebrafish TCOF1 ortholog and cloned the corresponding cDNA. The derived polypeptide shares the main structural domains found in mammals and amphibians. Tcof1 expression is restricted to the anterior-most regions of zebrafish developing embryos, similar to what happens in mouse embryos. Tcof1 loss-of-function resulted in fish showing phenotypes similar to those observed in TCS patients, and enabled a further characterization of the mechanisms underlying craniofacial malformation. Besides, we initiated the identification of potential molecular targets of treacle in zebrafish. We found that Tcof1 loss-of-function led to a decrease in the expression of cellular proliferation and craniofacial development. Together, results presented here strongly suggest that it is possible to achieve fish with TCS-like phenotype by knocking down the expression of the TCOF1 ortholog in zebrafish. This experimental condition may facilitate the study of the disease etiology during embryonic development.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

متلازمة تريتشر كولينز (TCS) هي اضطراب صبغي جسدي سائد في التطور القحفي الوجهي، والطفرات في جين TCOF1 مسؤولة عن أكثر من 90 ٪ من حالات متلازمة تريتشر كولينز. المعرفة بالآليات الجزيئية المسؤولة عن هذه المتلازمة ضئيلة نسبيًا، ربما بسبب صعوبة إعادة إنتاج علم الأمراض في الحيوانات التجريبية. Zebrafish هو نموذج ناشئ لدراسات الأمراض البشرية، وبالتالي قمنا بتقييمه كنموذج لدراسة TCS. حددنا في السيليكو الحمار الوحشي المفترض TCOF1 ortholog واستنسخنا cDNA المقابل. يشترك عديد الببتيد المشتق في المجالات الهيكلية الرئيسية الموجودة في الثدييات والبرمائيات. يقتصر تعبير Tcof1 على المناطق الأمامية لمعظم أجنة أسماك الزرد النامية، على غرار ما يحدث في أجنة الفئران. أدى فقدان وظيفة Tcof1 إلى إظهار الأسماك أنماطًا ظاهرية مماثلة لتلك التي لوحظت في مرضى TCS، وتمكين مزيد من التوصيف للآليات الكامنة وراء التشوه القحفي الوجهي. إلى جانب ذلك، بدأنا في تحديد الأهداف الجزيئية المحتملة للدبوس في أسماك الزرد. وجدنا أن فقدان وظيفة Tcof1 أدى إلى انخفاض في التعبير عن التكاثر الخلوي والتطور القحفي الوجهي. معًا، تشير النتائج المقدمة هنا بقوة إلى أنه من الممكن تحقيق الأسماك ذات النمط الظاهري الشبيه بـ TCS عن طريق هدم تعبير مقوام TCOF1 في أسماك الزرد. قد تسهل هذه الحالة التجريبية دراسة مسببات المرض أثناء التطور الجنيني.

Translated Description (French)

Le syndrome de Treacher Collins (TCS) est un trouble autosomique dominant du développement craniofacial, et les mutations du gène TCOF1 sont responsables de plus de 90 % des cas de TCS. Les connaissances sur les mécanismes moléculaires responsables de ce syndrome sont relativement limitées, probablement en raison de la difficulté à reproduire la pathologie chez les animaux de laboratoire. Le poisson-zèbre est un modèle émergent pour les études sur les maladies humaines, et nous l'avons donc évalué comme un modèle pour l'étude du TCS. Nous avons identifié in silico l'orthologue putatif du poisson zèbre TCOF1 et cloné l'ADNc correspondant. Le polypeptide dérivé partage les principaux domaines structuraux trouvés chez les mammifères et les amphibiens. L'expression de Tcof1 est limitée aux régions les plus antérieures des embryons en développement de poisson zèbre, comme c'est le cas chez les embryons de souris. La perte de fonction de Tcof1 a entraîné chez les poissons des phénotypes similaires à ceux observés chez les patients atteints de STC et a permis une caractérisation plus poussée des mécanismes sous-jacents à la malformation craniofaciale. En outre, nous avons initié l'identification de cibles moléculaires potentielles de trèfle chez le poisson zèbre. Nous avons constaté que la perte de fonction de Tcof1 entraînait une diminution de l'expression de la prolifération cellulaire et du développement craniofacial. Ensemble, les résultats présentés ici suggèrent fortement qu'il est possible d'obtenir des poissons avec un phénotype de type TCS en réduisant l'expression de l'orthologue TCOF1 chez le poisson zèbre. Cette condition expérimentale peut faciliter l'étude de l'étiologie de la maladie au cours du développement embryonnaire.

Translated Description (Spanish)

El síndrome de Treacher Collins (TCS) es un trastorno autosómico dominante del desarrollo craneofacial, y las mutaciones en el gen TCOF1 son responsables de más del 90% de los casos de TCS. El conocimiento sobre los mecanismos moleculares responsables de este síndrome es relativamente escaso, probablemente debido a la dificultad de reproducir la patología en animales de experimentación. El pez cebra es un modelo emergente para estudios de enfermedades humanas y, por lo tanto, lo evaluamos como modelo para estudiar TCS. Identificamos in silico el supuesto ortólogo TCOF1 de pez cebra y clonamos el ADNc correspondiente. El polipéptido derivado comparte los principales dominios estructurales encontrados en mamíferos y anfibios. La expresión de Tcof1 está restringida a las regiones más anteriores de los embriones en desarrollo de pez cebra, similar a lo que sucede en los embriones de ratón. La pérdida de función de Tcof1 dio como resultado que Fish mostrara fenotipos similares a los observados en pacientes con TCS y permitió una caracterización adicional de los mecanismos subyacentes a la malformación craneofacial. Además, iniciamos la identificación de posibles dianas moleculares de la melaza en el pez cebra. Encontramos que la pérdida de función de Tcof1 condujo a una disminución en la expresión de la proliferación celular y el desarrollo craneofacial. En conjunto, los resultados presentados aquí sugieren fuertemente que es posible lograr peces con fenotipo similar a TCS anulando la expresión del ortólogo TCOF1 en el pez cebra. Esta condición experimental puede facilitar el estudio de la etiología de la enfermedad durante el desarrollo embrionario.

Files

journal.pone.0029574&type=printable.pdf

Files (6.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b636961b2c7a948d09e393a0f773f513
6.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
متلازمة صيد القواعد الجزيئية للخائن كولينز
Translated title (French)
Pêche des bases moléculaires du syndrome de Collins traître
Translated title (Spanish)
Pescar las bases moleculares del síndrome de Treacher Collins

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2045785924
DOI
10.1371/journal.pone.0029574

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1523121836
  • https://openalex.org/W1538146277
  • https://openalex.org/W1548932088
  • https://openalex.org/W1605167946
  • https://openalex.org/W1964958795
  • https://openalex.org/W1965373342
  • https://openalex.org/W1966978229
  • https://openalex.org/W1978533745
  • https://openalex.org/W1981616764
  • https://openalex.org/W1982498715
  • https://openalex.org/W1983629759
  • https://openalex.org/W1983655204
  • https://openalex.org/W1990219108
  • https://openalex.org/W1995126579
  • https://openalex.org/W1996079063
  • https://openalex.org/W1998756807
  • https://openalex.org/W2005816740
  • https://openalex.org/W2015193409
  • https://openalex.org/W2015707368
  • https://openalex.org/W2017076098
  • https://openalex.org/W2019790479
  • https://openalex.org/W2025648013
  • https://openalex.org/W2032351175
  • https://openalex.org/W2035017816
  • https://openalex.org/W2038163496
  • https://openalex.org/W2038521508
  • https://openalex.org/W2046268082
  • https://openalex.org/W2049054160
  • https://openalex.org/W2049334580
  • https://openalex.org/W2063061899
  • https://openalex.org/W2064081765
  • https://openalex.org/W2076966202
  • https://openalex.org/W2081794399
  • https://openalex.org/W2092505299
  • https://openalex.org/W2096251733
  • https://openalex.org/W2100765842
  • https://openalex.org/W2104455852
  • https://openalex.org/W2106305155
  • https://openalex.org/W2107003806
  • https://openalex.org/W2108274213
  • https://openalex.org/W2122920636
  • https://openalex.org/W2124008535
  • https://openalex.org/W2131581981
  • https://openalex.org/W2131973355
  • https://openalex.org/W2142526339
  • https://openalex.org/W2146619587
  • https://openalex.org/W2159232961
  • https://openalex.org/W2170959722