Effects of silencing expression Nrf2 transcription factor in glia cells on life processes of Drosophila melanogaster

Czynnik transkrypcyjny Nrf2 (ang. nuclear erythroid 2-related factor 2) odgrywa jedną z ważniejszych ról w odpowiedzi na stres oksydacyjny i ksenobiotyczny, pojawiający się w komórkach. Jego celem jest aktywacja grupy genów ARE (ang. antioxidant response element), które bezpośrednio wpływają na redukcje stresu oksydacyjnego. Mechanizm ten jest ewolucyjne konserwatywny i u Drosophila melanoaster jego otrologiem jest CncC (ang. Cap ‘n’ Collar C), wykazuje on 95% podobieństwa do Nrf2 w miejscu wiązania do DNA. Eksperymenty przeprowadzone nad modelem Altzheimera u muszek , wykazały że aktywacja Nrf2 może uchronić zwierzęta przed szkodliwymi efektami behawioralnymi, spowodowanymi tą neurodegeneracyjną chorobą,W przedstawionych badaniach sprawdzono czy redukcja ekspresji CncC w komórkach glejowych muszek powoduje zmiany behawioralne. W celu obniżenia ekspresji CncC użyto system UAS-Gal4. Testy behawioralne jakimi się posłużono to: test negatywnej geotaksji, test długości życia i aktywności lokomotorycznej. W badaniach użyto obydwu płci.W badaniach nie zaobserwowano znaczących różnic w teście negatywnej geotaksji oraz teście długości życia. Całkowita aktywność u obu płci okazała się być znacząco niższa w porównaniu do grupy kontrolnej. Zaobserwowano również różnice we wzorcu snów u samców.Z otrzymanych danych można wywnioskować że wyciszenie ekspresji CncC nie przyczynia się do przyśpieszenia procesów starzenia się u muszek. Biorąc pod uwagę paradygmat mitohormezy można wywnioskować że zwiększony oksydacyjny stres może mieć pozytywny wpływ na długość życia. Z drugiej strony możliwa jest również aktywacja innego mechanizmu antyoksydacyjnego.

The transcription factor nuclear erythroid 2-related factor 2 ( Nrf2) plays one of the leading role in response of reduction xenobiotic and oxidative stressors that occur in cells.Its role is to activate antioxidant response element (ARE) battery of genes and by that reduce reactive oxygen species. As this mechanism is evolutionary conservative its orhtologues were fund in Drosophila Melanogaster called Cap ‘n’ Collar C (CncC), which have identity of 95 % in the DNA-binding domain in comparison to Nrf2. The experiments, conducted on flies Alzheimer models, has revealed that activation of Nrf2 may prevent animals form adverse behavioural effects of those neurodegenerative diseases.In this study we have checked if reduction of expression of Cnc in D. Melanogaster glia cells causes disturbances in their behaviour. We have lowered level of Cnc in flies by using UAS-Gal4 system.  The behavioural tests conducted were: life span, negative geotaxis (climbing assay) and locomotor activity. In all those experiment we have used flies of both sexes.No significant differences appeared in climbing assay and lifespan tests. Total day-night activity of both sexes, was significantly lower in experimental group. Differences in male sleep pattern were observed.From this data we can conclude that silencing expression of Cnc doesn’t stimulate process of extreme aging. Basing on theory of mitohormesis, we can assume that in stronger flies increased oxidative stress can have positive influence on lifespan and negative on their locomotor activity. On the other hand there is possibility that decreased expression of Cnc stimulates robust activation of other antyoxidative mechanisms.