LKB1 is a tumor suppressor gene associated with a rare autosomal dominant disorder known as Peutz-Jeghers Syndrome (PJS) which is characterized by the formation of benign gastrointestinal polyps and an increased risk of development of malignant tumors. It has been shown that Lkb1 is involved in various cellular events such cell cycle regulation, cell polarity formation and epithelial morphogenesis, and energy metabolism. The role of Lkb1 in development was examined in Lkb1 KO mice. Interestingly, the homozygous mutant embryos survive up to around E9.5 and die due to vasuclogenesis defects. Although cell polarity and epithelial morphogenesis play important roles in cell allocation and lineage specification in the preimplantation embryos, no clear defect was observed.We hypothesize that lack of early phenotypes in the Lkb1 mutant embryo is because maternal loaded Lkb1 protein and mRNA are sufficient for the embryo to go through the early stages. To test this, we generated maternal/zygotic null Lkb1 embryos using the oocyte specific Cre line, ZP3-Cre (a recombinase enzyme that is active in the oocytes) with the floxed Lkb1 conditional KO mouse line. Interestingly, both maternal/zygotic-deleted homozygous (MZLkb1-/-) embryos and maternal-deleted heterozygous (MLkb1+/-) embryos established epithelial layers at E3.5 and E4.5 with clear apico-basal polarity. Although the first three cell lineages, trophoectoderm, epiblast and primitive endoderm were formed, we found a bias towards a particular cell fate; the PE lineage, at E3.5 in the both MLkb1+/- and MZLkb1-/- embryos.We also found changes in cell allocation and ICM morphology in the blastocyst. We quantified those changes and found that there is an observable spreading of the epiblast and PE tissue in both the MLkb1+/- and MZLkb1-/-) mouse embryos. Taken together, I conclude that Lkb1 does play a role in the early stages of development of the mouse embryos where it affects cell morphology and lineage specification. / LKB1 est un gène suppresseur de tumeur associé à une maladie autosomique dominante rare connue sous le nom de Peutz-Jeghers (PJS). Cette pathologie se caractérise principalement par la formation de polypes bénins gastro-intestinaux et un risque accru de développer des tumeurs malignes.Il a été démontré que LKB1 est impliqué dans divers événements cellulaires tels que la régulation du cycle cellulaire, l'établissement de la polarité cellulaire et la morphogenèse épithéliale ainsi que le métabolisme énergétique. Le rôle de LKB1 dans le développement a été étudié chez les souris KO LKB1. Fait intéressant, les embryons homozygotes mutants survivent jusqu'au jour embryonnaire E9.5 et meurent en raison d'un défaut au niveau de la vasculogenèse. Bien que la polarité cellulaire et la morphogenèse épithéliale jouent des rôles importants dans la répartition des cellules et la spécification du lignage¬ dans les embryons préimplantatoires, aucun défaut évident n'a été observé chez ces souris. Nous émettons l'hypothèse que l'absence de phénotypes précoces chez l'embryon LKB1 mutant est due au fait que l'ARNm et la protéine LKB1 qui sont chargés maternellement sont suffisants pour permettre à l'embryon de passer les premiers stades du développement. Afin de tester cela, nous avons généré des embryons LKB1 nuls maternels/zygotiques. Pour ce faire, nous avons utilisé la ZP3-Cre, une lignée de souris qui exprime la Cre recombinase spécifiquement dans les ovocytes et nous l'avons croisé avec la lignée de souris floxée KO conditionnel LKB1.Fait intéressant, les embryons homozygotes maternels/zygotiques-supprimés (MZLkb1-/-) ainsi que les embryons hétérozygotes maternels-supprimés (MLkb1+ /-) ont mis en place des couches épithéliales à E3.5 et E4.5 avec l'établissement d'une polarité apico-basale claire. Bien que les trois premières lignées de cellules ont été formées, soit le trophectoderme, l'épiblaste et l'endoderme primitif, nous avons observé un biais pour un type de cellules en particulier soit, la lignée PE, à E3.5 chez les embryons MLkb1 +/- et MZLkb1-/-. Nous avons également observé des changements dans la répartition des cellules et la morphologie de la masse cellulaire interne (ICM) dans le blastocyste. Nous avons quantifié ces changements et constaté qu'il y a une propagation observable de l'épiblaste et du tissu PE à la fois chez les embryons de souris MLkb1 +/- et MZLkb1-/-. Dans l'ensemble, nous concluons que LKB1 joue un rôle dans les premiers stades du développement des embryons de souris où il affecte la morphologie des cellules et la spécification du lignage cellulaire.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.114528 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Shafik, Marian |
| Contributors | Yojiro Yamanaka (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Human Genetics) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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