Pancreatic and duodenal homeobox 1 (Pdx1) was one of the first pancreas specific genes isolated. It is expressed in early pancreatic buds, throughout the duodenum and localized to insulin producing cells in the adult. Pdx1 plays a fundamental role in pancreas development as the loss-of-function of Pdx1 in mice and frogs result in absence of pancreatic tissue. In humans, Pdx1 homozygous mutations lead to pancreas agenesis, while heterozygous mutations result in type 2 diabetes. Our laboratory studies the role of Pdx1 in promoting ectopic pancreatic cell fates. Using Xenopus laevis as a model, we previously showed that the overexpression of a modified form of Pdx1, Pdx1-VP16, is sufficient to convert liver to pancreas. Whether Pdx1 is able to promote ectopic pancreas in naïve endoderm has yet to be determined. To achieve this, Pdx1 mRNA was overexpressed in the anterior endoderm. The overexpression resulted in ectopic tissue with reduced expression of exocrine and endocrine differentiation markers. In addition, stomach, duodenum and liver organogenesis was severely perturbed. To ascertain the identity of this ectopic tissue, microarray analysis was performed which confirmed the reduction in pancreatic endocrine and exocrine cells as well as the reduction in stomach, duodenum and hepatic tissue. Moreover, the genes highly upregulated suggest a pancreatic stellate cell phenotype. The information obtained from the gain-of-function analysis will help explain the role of this transcription factor in regulating the initial stages of pancreatic cell fate specification. / Pancreatic and duodenal homeobox 1 (Pdx1) a été l'un des premiers gènes spécifiques du pancréas à être isolé. Pdx1 est exprimé tôt dans les bourgeons pancréatiques, à travers le duodénum et, à l'âge adulte, dans les cellules productrices d'insuline. Pdx1 joue un rôle fondamental quant au développement du pancréas car l'absence de ce gène chez les souris et les grenouilles empêche la formation et l'élaboration du tissue pancréatique. Chez les humains, les mutations homozygotes du gène Pdx1 engendrent l'agénésie du pancréas, tandis que les mutations hétérozygotes engendrent le diabète du type 2. Notre laboratoire étudie le rôle de Pdx1 et sa capacité à promouvoir le sort des cellules pancréatiques ectopiques. En utilisant Xenopus laevis comme modèle, nous avons précédemment démontré qu'une surexpression d'une forme modifié de Pdx1, Pdx1-VP16, est suffisante pour convertir le foie en pancréas. Il reste encore à savoir si Pdx1 est capable d'inciter la formation d'un pancréas ectopique parmi un endoderme naïf. Nous avons donc surexprimé l'ARNm Pdx1 parmi l'endoderme antérieur. La surexpression a conduit à du tissu ectopique avec une expression réduite des marqueurs de différenciations exocrines et endocrines. En outre, l'organogenèse de l'estomac, du duodénum et du foie a été gravement perturbée. Pour vérifier l'identité de ce tissue ectopique, une analyse du profil d'expression génétique par puce à ADN a été réalisée et a confirmée la réduction de cellules pancréatiques endocrines et exocrines, ainsi que la réduction des tissues de l'estomac, du duodénum et du foie. De plus, les gènes fortement induits suggèrent des cellules pancréatiques de phénotype stellaire. Les informations obtenues par l'analyse de gain de fonction permettront d'expliquer le rôle de ce facteur de transcription dans la régulation de la phase initiale de la spécification du sort des cellules du pancréas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.97006 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Gasparrini, Marco |
| Contributors | Marko Horb (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 Medicine) |
| 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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