Generating a mutant GTPBP2 plasmid to study canine non-syndromic progressive retinal atrophy

Inherited retinal disorders (IRDs) are among the leading causes of blindness worldwide in dogs. Progressive retinal atrophy (PRA) represents the most common form of inherited retinal degeneration in this species, affecting more than 100 dog breeds. PRA is characterized by the progressive degeneration of the retina, resulting in gradual vision loss and eventual blindness. Clinically affected animals exhibit detectable ophthalmic abnormalities accompanied by behavioral signs of visual impairment, with variability in age of onset and rate of disease progression. To date, many PRA-associated genes identified in dogs correspond to orthologous genes implicated in human retinitis pigmentosa, reflecting strong clinical, genetic, and pathophysiological similarities between the two conditions. This overlap highlights the value of canine models in advancing the understanding of both canine and human retinal degenerative diseases. This thesis describes the generation of a novel plasmid designed to investigate the mutation underlying non-syndromic PRA in Labrador Retrievers. The causal variant consists of a 3-bp in-frame deletion in GTPBP2, a gene in which pathogenic variants have also been associated with Jaberi–Elahi syndrome in humans with manifested photoreceptor degeneration. The generated plasmid was subsequently used to transfect HeLa cells, enabling comparative investigation of protein expression levels and subcellular localisation of wild-type and mutant GTPBP2 A536del proteins.

Le malattie retiniche ereditarie rappresentano una delle principali cause di cecità nel cane a livello mondiale. Tra queste, l’atrofia progressiva della retina (Progressive Retinal Atrophy, PRA) costituisce la forma più comune di degenerazione retinica ereditaria, interessando oltre 100 razze canine. La PRA è caratterizzata da una degenerazione progressiva della retina, che determina una perdita graduale della capacità visiva fino alla cecità completa. Gli animali clinicamente affetti presentano alterazioni oftalmologiche rilevabili, associate a segni comportamentali di deficit visivo, con variabilità sia nell’età di insorgenza sia nella velocità di progressione della patologia. Ad oggi, numerosi geni associati alla PRA identificati nel cane corrispondono a geni ortologhi coinvolti nella retinite pigmentosa nell’uomo, evidenziando rilevanti analogie cliniche, genetiche e fisiopatologiche tra le due condizioni. Tale sovrapposizione sottolinea l’importanza del modello canino per lo studio delle malattie degenerative retiniche sia nel cane che nell’uomo . La presente tesi descrive la generazione di un nuovo costrutto plasmidico progettato per investigare la mutazione responsabile della forma non sindromica di atrofia progressiva della retina nel Labrador Retriever. La variante causale consiste in una delezione in frame di tre paia di basi nel gene GTPBP2, gene nel quale varianti patogenetiche sono state associate anche alla sindrome di Jaberi–Elahi nell’uomo, con manifestazione di degenerazione dei fotorecettori. Il plasmide ottenuto è stato successivamente