Generation and optimization of cellular models for investigation of mechanisms underlying Parkinson´s disease
(2018) MOBT01 20171Degree Projects in Molecular Biology
- Abstract
- Parkinson’s disease (PD) is considered one of the most frequent neurodegenerative disorders amongst elderly people. PD leads to loss of dopaminergic neurons in substantia nigra of the brain giving symptoms such as slowness of movement and dementia. PD brains have been found to contain accumulations of a protein named alpha‐synuclein (α‐syn). Additional to its aggregation propensity in PD it is also thought to affect several cellular mechanisms, thus playing a major role in the progression of the disease. To evaluate the pathologic effects of α‐syn cellular systems can be used. Here lenti‐viral constructs have been analysed to assess some of these mechanisms. A novel cell line stably expressing a calcium sensor, GCaMP6m, has been produced... (More)
- Parkinson’s disease (PD) is considered one of the most frequent neurodegenerative disorders amongst elderly people. PD leads to loss of dopaminergic neurons in substantia nigra of the brain giving symptoms such as slowness of movement and dementia. PD brains have been found to contain accumulations of a protein named alpha‐synuclein (α‐syn). Additional to its aggregation propensity in PD it is also thought to affect several cellular mechanisms, thus playing a major role in the progression of the disease. To evaluate the pathologic effects of α‐syn cellular systems can be used. Here lenti‐viral constructs have been analysed to assess some of these mechanisms. A novel cell line stably expressing a calcium sensor, GCaMP6m, has been produced due to the known possibility of α‐syn interfering with calcium levels. The reporter line showed good capability in imaging calcium flux. The ability of exogenously added α‐syn fibrils in inducing aggregation has also been demonstrated both in HEK293T and SH‐SY5Y cells. Additionally, a construct reporting on proteasomal function has been assessed showing that α‐syn fibrils are able to impair the proteasome in a low percentage of cells which can be visualised on a high content screening platform. Reporter cell lines used in this project show potential in analysing PD pathology. However, further evaluations are still needed for this to be achievable. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- Celler som modeller
Parkinsons sjukdom är en neurologisk åkomma som mestadels drabbar den äldre befolkningen. Proteinet alfa-synukelin tros ha stor påverkan på mekanismer i hjärnans celler och således på sjukdomsprocessen. För att bota denna sjukdom krävs därför mera forskning om alfa-synukelin. I detta projekt har celler använts för att undersöka detta.
Parkinsons sjukdom uppstår på grund av att hjärnans nervceller förtvinar. Främst påverkas en specifik typ av celler som producerar signalsubstansen dopamin. Förlusten av dessa celler leder till att patienter drabbade av sjukdomen har svårt att initiera rörelser och upplever oavsiktliga skakningar i till exempel händerna. Exempel på andra symtom är depression och minnessvårigheter.... (More) - Celler som modeller
Parkinsons sjukdom är en neurologisk åkomma som mestadels drabbar den äldre befolkningen. Proteinet alfa-synukelin tros ha stor påverkan på mekanismer i hjärnans celler och således på sjukdomsprocessen. För att bota denna sjukdom krävs därför mera forskning om alfa-synukelin. I detta projekt har celler använts för att undersöka detta.
Parkinsons sjukdom uppstår på grund av att hjärnans nervceller förtvinar. Främst påverkas en specifik typ av celler som producerar signalsubstansen dopamin. Förlusten av dessa celler leder till att patienter drabbade av sjukdomen har svårt att initiera rörelser och upplever oavsiktliga skakningar i till exempel händerna. Exempel på andra symtom är depression och minnessvårigheter. Hos patienter med Parkinson bildas ansamlingar i hjärnan som mestadels består av ett visst protein: alfa-synukelin. Alfa-synukelin tros ha stor påverkan på framfarten av Parkinson eftersom det påverkar viktiga processer i kroppens celler.
För att undersöka hur cellernas funktioner ändras om man förser dem med alfa-synukelin kan man använda sig av celler odlade i laboratoriet. Man kan sammanfoga delar av DNA och föra in dem i cellerna med hjälp av virus. Där kan de senare bilda proteiner som meddelar om någon förändring sker. Det kan till exempel vara så att cellerna börjar lysa när någon specifik mekanism har rubbats. Meningen med detta projekt var att tillverka sådana celler och undersöka hur alfa-synuklein inverkar på dem.
För att bryta ned proteiner som tillverkats i överflöd eller som är felaktiga kan cellerna använda sig av nedbrytningssystem som kallas proteasomer. Alfa-synukelin har påvisats kunna ha möjlighet att skada dessa proteasomer. I detta projekt har celler använts som börjar lysa grönt ifall proteasomen skadats. När cellerna matades med alfa-synukelin blev några celler extremt gröna. Detta visar att alfa-synukelin verkligen hade skadat proteasomerna i cellerna som använts.
På grund av att alfa-synukelin har en tendens att anhopas i hjärnan hos patienter med Parkinson är det viktigt att undersöka hur cellernas nedbrytning av detta protein fungerar. Att alfa-synukelin i sig själv också verkar ha en negativ effekt på nedbrytningssystemet kan tyda på att det kan påskynda sin egen ansamling. Cellerna som beskrivits ovan är exempel modellsystem som kan användas för att hitta samband mellan alfa-synukelins tendens att bilda anhopningar i hjärnan och dess effekt på cellens funktioner.
Masterprojekt i molekylärbiologi 60 hp 2017
Biologiska institutionen, Lunds universitet
Handledare: Jia-Yi Li
Neural Plasticitet och Reparation
Experimentell Medicinsk Vetenskap (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/8935704
- author
- Åbacka, Hannah
- supervisor
- organization
- course
- MOBT01 20171
- year
- 2018
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- language
- English
- id
- 8935704
- date added to LUP
- 2018-02-13 09:50:05
- date last changed
- 2018-02-13 09:50:05
@misc{8935704,
abstract = {{Parkinson’s disease (PD) is considered one of the most frequent neurodegenerative disorders amongst elderly people. PD leads to loss of dopaminergic neurons in substantia nigra of the brain giving symptoms such as slowness of movement and dementia. PD brains have been found to contain accumulations of a protein named alpha‐synuclein (α‐syn). Additional to its aggregation propensity in PD it is also thought to affect several cellular mechanisms, thus playing a major role in the progression of the disease. To evaluate the pathologic effects of α‐syn cellular systems can be used. Here lenti‐viral constructs have been analysed to assess some of these mechanisms. A novel cell line stably expressing a calcium sensor, GCaMP6m, has been produced due to the known possibility of α‐syn interfering with calcium levels. The reporter line showed good capability in imaging calcium flux. The ability of exogenously added α‐syn fibrils in inducing aggregation has also been demonstrated both in HEK293T and SH‐SY5Y cells. Additionally, a construct reporting on proteasomal function has been assessed showing that α‐syn fibrils are able to impair the proteasome in a low percentage of cells which can be visualised on a high content screening platform. Reporter cell lines used in this project show potential in analysing PD pathology. However, further evaluations are still needed for this to be achievable.}},
author = {{Åbacka, Hannah}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Generation and optimization of cellular models for investigation of mechanisms underlying Parkinson´s disease}},
year = {{2018}},
}