Transgenic analysis of the cSOD-null phenotypic syndrome in Drosophila

    loading  Checking for direct PDF access through Ovid

Abstract

Cu-Zn superoxide dismutase (cSOD) is an enzyme of critical importance for the inactivation of superoxide radicals generated by cellular metabolic processes. A phenotypic syndrome has been characterized for homozygotes for a null mutation of the Drosophila cSOD gene, many features of which may be relevant to current studies of cSOD mutations in mammals. However, it was possible that some of the features of this syndrome were at least partially attributable to genetic background differences between control and mutant strains. The results reported in this paper document that the previously described features of the cSOD-null phenotype, namely (i) adult sensitivity to paraquat, (ii) male sterility, (iii) female semisterility, (iv) adult life-span reduction, (v) adult hyperoxia sensitivity, (vi) larval radiation sensitivity, and (vii) developmental sensitivity to glutathione depletion, are all rescued by a cSOD+ transgene in a controlled cSOD-null genetic background. This clearly confirms that the phenotype is largely attributable to the cSOD mutation per se. We describe two new features of the cSOD-null phenotype, namely (viii) adult sensitivity to glutathione depletion, and (ix) adult sensitivity to ionizing radiation, which are ameliorated by the cSOD+ transgene. The distinct sensitivity of cSOD-deficient individuals, and the uniform resistance of the cSOD+ control strains, clearly establish the requirement for cSOD in protection against intrinsic and applied oxygen stress and set the stage for tissue-specific expression studies with the goal of elucidating the critical target(s) of damage in cSOD-deficient animals.

La superoxyde dismutase Cu-Zn (cSOD) est une enzyme qui joue un rôle clé dans l'inactivation des radicaux superoxyde générés par divers processus du métabolisme cellulaire. Un syndrome phénotypique a été caractérisé chez des homozygotes pour une mutation nulle du gène cSOD du Drosophila et plusieurs caractéristiques de ce syndrome peuvent s'avérer pertinentes à des travaux en cours sur des mutations cSOD chez les mammifères. Il était cependant possible que certaines des caractéristiques de ce syndrome étaient dues, en partie du moins, à des différences de fond génétique entre la souche contrôle et le mutant. Les résultats rapportés ici montrent que les caractéristiques du phénotype cSOD-nulle décrites précédemment, à savoir (i) la sensibilité des adultes au paraquat, (ii) l'androstérilité, (iii) la semi-stérilité femelle, (iv) la réduction de la longévité adulte, (v) la sensibilité des adultes à l'hyperoxie, (vi) la sensibilité des larves aux radiations, et (vii) la sensibilité à un épuisement du glutathion en fonction du développement, sont toutes éliminées suite à l'introduction d'un transgène cSOD+ dans un fond génétique cSOD-nulle contrôlé. Cela confirme clairement que le phénotype est en grande partie dû à la mutation cSOD elle-même. Les auteurs décrivent deux nouvelles caractéristiques du phénotype cSOD-nulle: (viii) une sensibilité des adultes à un épuisement du glutathion et (ix) une sensibilité des adultes aux radiations ionisantes. Ces deux nouvelles caractéristiques sont également réduites suite à l'introduction du transgène cSOD+. La nette sensibilité des individus déficients en cSOD et la résistance uniforme observée chez les contrôles cSOD+ démontrent clairement la nécessité de cette enzyme dans la protection face aux stress oxydatifs intrinsèques et externes. Ces travaux appellent maintenant des études portant sur la spécificité tissulaire de l'expression en vue d'élucider les cibles critiques des dommages survenant chez des animaux déficients pour la cSOD.

Related Topics

    loading  Loading Related Articles