The interaction of ETS and GCM transcription factors in glial vs neuronal differentiation

Abstract

Glial hücre yetersizliği (Gcm), Drosophila'da hücre kaderinin belirlenmesinde önemli bir rol oynayan bir faktördür. Gcm, Drosophila'da ETS proteini Pointed (Pnt) ile birlikte sinerjik olarak gliyogenezin düzenlenmesini sağladığı bulunmuştur. Memeli Gcm'leri (Gcm1 ve Gcm2) ise, özellikle E12'den yetişkinliğe kadar olan dönemde sinir sisteminde düşük düzeyde ifade edilir. Pnt, Drosophila embriyosunda gliyogenezde görev alır. ETS transkripsiyon faktör süper ailesinin PEA3 alt ailesi ise sinir sistemi gelişiminde önemli bir rol oynar. Daha önce memeli Gcm'leri ile ETS proteinleri arasında Drosophila'daki gibi doğrudan bir etkileşim veya ilişki rapor edilmemiştir.Dolayısıyla Drosophila ve memeli sinir sistemi gelişiminde, glia ve nöron farklılaşması esnasında transkripsiyon faktörlerinin rolünü belirlemek temel bir amaç olmuştur Bu tez çalışmasında, Drosophila ve memeli sinir sistemi gelişimi sırasında ETS ve Gcm transkripsiyon faktörleri arasındaki etkileşimi ve bunların merkezi sinir sistemi gelişimi üzerindeki rolünü araştırmak üzerine bir hipotez oluşturulmuştur. Çalışmada, in silico olarak gen düzenleyici ağ analizi için yeni bir yöntem geliştirilmiş ve ilk kez bu tezde kullanılmıştır. İlk olarak bu tezde, Pnt potansiyel hedefleri in silico olarak belirlenmiştir. ETS ve Gcm, Drosophila'da gliyogenezde birlikte çalışırken, memeli sinir sistemi gelişiminde bu sinerji gözlenmemiştir. PEA3 alt ailesi üyeleri Drosophila embriyosunda veya larval merkezi sinir sisteminde bulunmamaktadır. Ancak fare embriyonik beyninde astroglialarda ifade edilirler ve fare embriyonik beyin gliyogenezinde rol oynarlar. Tez kapsamında yapılan PD çalışmasına göre ETS2, memelilerde bağışıklık yanıtında işlev görürken, aynı zamanda Drosophila bağışıklık sisteminde de rol oynar, bu nedenle her iki sistemde de korunmuş olabilir. Gelecekte, bu bulgular, genom çapında analizler ve bu transkripsiyon faktörlerinin potansiyel hedefleri, rejeneratif ve dejeneratif süreçlerdeki araştırmalar için faydalı olabilir.

Glial cell deficient/ Glial missing (Gcm) is known as a cell fate determinant in Drosophila. Gcm was found to regulate gliogenesis synergistically with ETS protein Pointed (Pnt) in Drosophila. Mammalian Gcms (Gcm1 and Gcm2) are found to be expressed in the nervous system at low levels, specifically in the brain E12 to adult. Pnt has role in gliogenesis in Drosophila embryo. PEA3 subfamily members of ETS transcription factor superfamily and have a role in nervous system development. There have been no previous reports of a direct interaction or relation between mammalian Gcm and ETS proteins like that in Drosophila.Therefore, determining the role of transcription factors during glial and neuronal differentiation has been a fundamental objective in the development of the Drosophila and mammalian nervous systems. In this thesis study, the hypothesis was about the interaction between ETS and Gcm TFs and investigation of their role in differentiation and/or proliferation upon CNS development in Drosophila and mammals. In the study, a novel method for GRN analysis in silico was developed and firstly used in this thesis. Firstly, the potential targets of Pnt were identified by in silico and compared in this thesis. ETS and Gcm cooperate in Drosophila but not in mammalian gliogenesis. PEA3 subfamily members are not present in Drosophila embryo or larval CNS. But they are expressed in astrocytes and may have a role in gliogenesis of mouse embryonic brain. According to the Parkinson's Disease study conducted within the scope of the thesis, ETS2 functions in the immune response of mammals and also plays a role in the Drosophila immune system, hence it function may be conserved in both systems. In future, those findings, genome wide analysis and potential targets of those TFs may be useful for research in regenerative and degenerative processes.