CAKUT-i lai fenotüübiline varieeruvus genotüüp-fenotüüp korrelatsioonis vih<strong>ja</strong>b sellekeerulisele tekkemehhanismile, mis sõltub mitme faktori koostoimest (Song <strong>ja</strong> Yosypiv,2011). Kuigi paljud CAKUT-i vormid on põhjustatud üksikute <strong>geeni</strong>defektide poolt, polemitmeid haigust põhjustavaid mutatsioone tänaseni tuvastatud (Saisawat jt., 2012).1.3 <strong>GDNF</strong> geen <strong>ja</strong> valk<strong>GDNF</strong> geen asub inimesel 5. kromosoomi lühikeses õlas (5p12-p13.1) (Schindelhauer jt., 1995).<strong>GDNF</strong> on glükosüleeritud disulfiidsildadega seotud homodimeer, mis on kauges sugulusesTGF-β superperekonnaga (Lin jt., 1993). Varasemad uuringud on näidanud, et inimese <strong>GDNF</strong>(h<strong>GDNF</strong>) geen sisaldab kolme eksonit, mis kodeerivad ekson 2 splaissingu tulemusena kahtemRNA-d. Viimaste katsete põh<strong>ja</strong>l on leitud <strong>GDNF</strong> <strong>geeni</strong>s kuus eksonit <strong>ja</strong> vähemalt viisalternatiivselt splaissitud transkripti. Lisaks on kirjeldatud vastasahelalt transkribeeritav<strong>GDNF</strong>OS geen, millel on neli isovormideks splaissitud eksonit, kusjuures esimene ekson onmõlemal <strong>geeni</strong>l ühine (joonis 3) (Airavaara jt., 2011).Joonis 3 A. Inimese <strong>GDNF</strong>/<strong>GDNF</strong>OS genoomne lookus, <strong>geeni</strong> struktuurid <strong>ja</strong> splaissingu mustrid.Kastid tähistavad eksoneid, lineaarsed jooned introneid <strong>ja</strong> kolmnurgad tähistavad splaissingu mustreid.B. <strong>GDNF</strong> <strong>ja</strong> <strong>GDNF</strong>OS transkriptide isovormid <strong>ja</strong> TaqMani indikaatori disain. Kastid märgivadsplaissitud eksoneid, TaqMani indikaatorid on ära märgitud eksonite liitekohtade vahel(Airavaara jt., 2011)<strong>GDNF</strong> <strong>geeni</strong> 3'UTR sisaldab polümorfset AGG kordust, mis võib olla üheks skisofreeniatekke põhjuseks. Katsed on näidanud, et 3'UTR piirkonnas olev AGG suurem korduste arv(n ≥15) kaitseb haiguse tekkimise eest (Michelato jt., 2004). Lisaks sellele on 3'UTRpiirkonnas ka polüA-d siduvate valkude ning mikroRNA-de seondumiskohad, misreguleerivad post-transkriptsiooniliselt kodeerivat mRNA-d ning 3'UTR piirkonna aktiivsust.Sellegipoolest pole kindlaks tehtud kõiki faktoreid, mis osalevad <strong>GDNF</strong> <strong>geeni</strong> ekspressiooni8
eguleerimisel üle 3'UTR piirkonna (Oh-hashi jt., 2012). Lühia<strong>ja</strong>lised ekspressiooni katsed onnäidanud, et ekson 2 on va<strong>ja</strong>lik õigeks rakutöötluseks, et toota eritatavat h<strong>GDNF</strong> vormi, samala<strong>ja</strong>l kui ekson 3 ekspressioon on piisav, et kodeerida küpset h<strong>GDNF</strong>-i vormi, mida säilitadarakus. Katsetega on selgitatud, et h<strong>GDNF</strong> <strong>geeni</strong> transkriptsioon algab ekson 1-le eelnevaltTATA- sisaldavalt promooterilt. Sellest järgmine promooter asub ekson 2-e 5' alas (Grimm jt.,1998).Gliiapärane neurotroofiline faktor, <strong>GDNF</strong>, puhastati esimesena roti glioomist ehkajukasva<strong>ja</strong>st, kus ta leiti olevat embrüonaalse keskaju dopamiini neuronite troofiliseksfaktoriks. Kuna <strong>GDNF</strong> kaitseb dopamiini eritavaid neuroneid Parkinsoni haigustegaloomamudelites ning motoorseid neuroneid in vivo, loodetakse antud <strong>geeni</strong> kasutadaterapeutilise tegurina ravimaks erinevaid närvide taandarenguga seotud haigusi. <strong>GDNF</strong>-l oneriline roll neuronite, nagu motoorsete neuronite <strong>ja</strong> dopamiini eritavate neuronite kaitsmisel.Lisaks on leitud <strong>GDNF</strong>-l olevat ka oluline roll väl<strong>ja</strong>spool närvisüsteemi. <strong>GDNF</strong> käitubneerude arengus morfo<strong>geeni</strong>na <strong>ja</strong> reguleerib spermatogoonide diferentseerumist (Airaksinen<strong>ja</strong> Saarma, 2002). Katsed on näidanud, et <strong>GDNF</strong> <strong>geeni</strong> puudumine põhjustab vastsündinutelneerude <strong>ja</strong> kusejuha ageneesi. <strong>GDNF</strong> <strong>geeni</strong> mitteomavatest vastsündinud hiirtest on ~80%-ltäheldatud neeru ageneesi <strong>ja</strong> ~20%-l erinevaid neeru hüpodüsplaasiaid (Michos jt., 2010).<strong>GDNF</strong> on potentsiaalne TGF-β neurotrofiin, millel on põhiroll kusejuha hargnemiseinduktsioonis arenevas metanefroses (Vize jt., 2003).1.3.1 <strong>GDNF</strong>/RET signaalrada<strong>GDNF</strong>-i signaal on vahendatud türosiinkinaasse retseptori c-Ret interaktsioonide läbi(Vize jt., 2003). <strong>GDNF</strong>/RET signaalra<strong>ja</strong> mehhanism, millega indutseeritakse epiteliaalsethargnemist, on väga põh<strong>ja</strong>likult selgitatud (joonis 2). <strong>GDNF</strong> signaalrada koosneb kahestmembraanseoselisest retseptorist. Üheks retseptoriks on glükosüülfosfatidüülinositooligaankurdatud ligandi seonda<strong>ja</strong>, <strong>GDNF</strong> perekonna retseptor α1 (GFR-α1). Retseptori teisekspooleks on RET türosiinkinaas (Grimm jt., 1998). Koos moodustavad retseptorid <strong>GDNF</strong>/RETsignaalra<strong>ja</strong>, mis vastutab <strong>GDNF</strong> seondamise eest. GFR-α1 <strong>ja</strong> RET valkude moodustumineindutseerib <strong>GDNF</strong> RET vahendatud türosiini fosforüleerimist sihtmärk rakkudes (Jing jt.,1996). Wolffi juhas edendab antud signaalrada esialgu rakkude liikumist, mis eelneb kusejuhatekkele, ning seejärel indutseerib UB väl<strong>ja</strong>kasvu Wolffi juhast. Kusejuha tippudes suurendab<strong>GDNF</strong>/RET rakkude vohamist, mis on hargnemise eeltingimuseks. Katsed on näidanud, ethiirtel, kellel puudub <strong>GDNF</strong> geen <strong>ja</strong> selle retseptorid RET <strong>ja</strong> GFR-α1, esineb neeru ageneesi(Airaksinen <strong>ja</strong> Saarma, 2002).9