Scrambler es un ratón mutante espontáneo que carece de un gen DAB1 funcional , lo que provoca un desarrollo cortical anormal y un fenotipo similar al del ratón reeler . [ 1 ] La cepa fue descrita por primera vez por Sweet et al. en 1996 como una mutación neurológica asociada con anomalías en la migración neuronal. [ 2 ]
Anomalías neuroanatómicas
La mutación espontánea autosómica recesiva scrambler en el cromosoma 4 causa una deficiencia de DAB1 , que codifica disabled-1, una proteína involucrada en la señalización de la proteína Reelin , ausente en el mutante reeler , [ 3 ] Los mutantes homocigotos Dab1-scm poseen un fenotipo similar al de reeler con respecto a la malposición celular en la corteza cerebelosa , el hipocampo y la neocorteza . [ 4 ] [ 5 ] La degeneración de las células de Purkinje y las células granulares resulta en ataxia . [ 6 ] A pesar de los niveles normales de ARNm de Reln, los mutantes Dab1-scm tienen una señalización de reelin defectuosa, lo que indica que disabled-1 actúa después de reelin. Las ectopias celulares son idénticas con la interrupción dirigida de Dab1. [ 7 ] [ 8 ]
Anomalías del comportamiento
Los mutantes Dab1-scm presentan una marcha generalizada evidente a simple vista ( ataxia ). En su jaula, suelen tambalearse y caer, especialmente al intentar erguirse contra las paredes. Sin embargo, los mutantes son fértiles y, por lo tanto, pueden reproducirse de una generación a otra. En comparación con los controles no atáxicos de la misma cepa, los mutantes Dab1-scm mostraron deficiencias en la prueba de rendimiento del Rotarod para evaluar la coordinación motora y en una prueba de escalada en rejilla. [ 9 ] Al ser levantados por la cola, muestran un reflejo patológico, el de flexión de extremidades, caracterizado por mantener juntas las extremidades anteriores o posteriores, o las cuatro juntas, en una postura similar a la de un murciélago. [ 10 ]
Los mutantes Dab1-scm se distinguieron de los controles no atáxicos ya en el día postnatal 8 basándose en temblores corporales, anomalías en la marcha y peso corporal. [ 11 ] En el día postnatal 15, se evidenciaron déficits de coordinación motora en las pruebas de barra horizontal y rejilla inclinada o vertical en asociación con una fuerza de agarre más débil . Se detectaron más diferencias en el día postnatal 22 y la evaluación en la edad adulta reveló deficiencias indicativas de alteraciones motoras permanentes.
En la edad adulta, los mutantes Dab1(scm) mostraron alteraciones en la coordinación motora en las pruebas de barra fija, percha y rotorod, pero fueron más activos en el campo abierto. Los mutantes Dab1(scm) también mostraron menos ansiedad en el laberinto elevado en cruz, pero mayores latencias en la prueba de emergencia. En los mutantes en comparación con los controles, los cambios en el metabolismo cerebral regional, medidos mediante la actividad de la citocromo oxidasa (COX), ocurrieron principalmente en estructuras íntimamente conectadas con el cerebelo. [ 12 ]
Además de los déficits motores, los mutantes Dab1-scm adultos se caracterizan por anomalías en el comportamiento de acicalamiento, en particular episodios de acicalamiento más cortos que los controles no atáxicos de la misma cepa, aunque muestran la secuencia cefalocaudal normal de acicalamiento de las partes anteriores del cuerpo (lavado de la cara y lamido de las extremidades anteriores) antes que las partes posteriores. [ 13 ] Los mutantes Dab1-scm también se caracterizan por tasas reducidas de alternancia espontánea y déficits en el control visuomotor mientras nadan hacia una plataforma visible. [ 14 ]
Referencias
- ↑ González JL, Russo CJ, Goldowitz D, Sweet HO, Davisson MT, Walsh CA. Fecha de nacimiento y análisis de marcadores celulares de scrambler: una nueva mutación que afecta el desarrollo cortical con un fenotipo similar al de reeler. J Neurosci 17, 9204–11, 1997, PMID 9364067
- ↑ Sweet HO, Bronson RT, Johnson KR, Cook SA, Davisson MT. Scrambler, una nueva mutación neurológica del ratón con anomalías en la migración neuronal. Mamm Genome 7, 798–802, 1996, PMID 8875886
- ↑ Rice DS, Sheldon M, D'Arcangelo G, Nakajima K, Goldowitz D, Curran T. Disabled-1 actúa después de Reelin en una vía de señalización que controla la organización laminar en el cerebro de los mamíferos. Development 125, 3719-29, 1998, PMID 9716537
- ↑ Sheldon M, Rice DS, D'Arcangelo G, Yoneshima H, Nakajima K, Mikoshiba K, Howell BW, Cooper JA, Goldowitz D, Curran T. Los genes Scrambler y yotari alteran el gen disabled y producen un fenotipo similar al del reeler en ratones. Nature 389, 730-3, 1997, PMID 11784791
- ↑ Weiss KH, Johanssen C, Tielsch A, Herz J, Deller T, Frotscher M, Förster E. Malformación del andamiaje glial radial en el giro dentado de ratones reeler, ratones scrambler y ratones deficientes en ApoER2/VLDLR. J Comp Neurol 460, 56-65, 2003, PMID 12687696 .
- ↑ Goldowitz D, Cushing RC, Laywell E, D'Arcangelo G, Sheldon M, Sweet HO, Davisson M, Steindler D, Curran T. Desorganización cerebelosa característica del gen reeler en ratones mutantes scrambler a pesar de la presencia de reelina. J Neurosci 17: 8767-77, 1997, PMID 9348346
- ↑ Gallagher E, Howell BW, Soriano P, Cooper JA, Hawkes R. Anomalías cerebelosas en el ratón discapacitado (mdab1-1). J Comp Neurol 402, 238-51, 1998, PMID 9845246
- ↑ Howell BW, Hawkes R, Soriano P, Cooper JA. La posición neuronal en el cerebro en desarrollo está regulada por disabled-1 del ratón. Nature 389, 733-7, 1997, PMID 9338785
- ↑ Lalonde R, Strazielle C. Aprendizaje sensoriomotor en ratones mutantes Dab1(scm) (scrambler). Behav Brain Res 218, 350-2, 2011, PMID 21167868
- ↑ Lalonde R, Strazielle C. Regiones cerebrales y genes que afectan las respuestas de agarre de extremidades. Brain Res Rev 67, 252-9, 2011, PMID 21356243
- ↑ Jacquelin C, Strazielle C, Lalonde R. Función neurológica durante las etapas de desarrollo y adulta en ratones mutantes Dab1(scm) (scrambler). Behav Brain Res 226, 265-73, 2012. PMID 21945093
- ↑ Jacquelin C, Lalonde R, Jantzen-Ossola C, Strazielle C. Rendimiento neuroconductual y metabolismo regional cerebral en ratones mutantes Dab1(scm) (scrambler). Behav Brain Res 252, 92-100, 2013. PMID 23707934
- ↑ Lalonde R, Lefebvre A, Jacquelin C, Strazielle C. Actividad de acicalamiento anormal en ratones mutantes Dab1-scm (scrambler). Behav Brain Res 233: 24-28, 2012. PMID 22561124
- ↑ Jacquelin C, Strazielle C, Lalonde R. Alternancia espontánea y aprendizaje espacial en ratones mutantes Dab1scm (scrambler). Brain Res Bull 87, 383-86, 2012. PMID 22245534
- Cepas de ratones de laboratorio
- Genética del comportamiento