expression of gaba receptors in human scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/emily_mcdonald_thesis.pdf ·...

153
Emily F. M c Donald: GABA Receptors in Human Sclera Expression of GABA Receptors in Human Sclera Emily M c Donald (nee Shanahan) BSc (BmedSc), Hons (Microbiol) The School of Optometry and Vision Science, Faculty of Health, Vision Improvement Domain, Institute of Health and Biomedical Innovation, Queensland University of Technology A thesis submitted in fulfilment of the requirements for the Degree of Master of Applied Science (Research) 2014

Upload: others

Post on 22-Sep-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

 

 

 

 

Expression of GABA Receptors in Human Sclera  

 

 

 

Emily McDonald (nee Shanahan) 

BSc (BmedSc), Hons (Microbiol)  

 

 

The School of Optometry and Vision Science, Faculty of Health, 

Vision Improvement Domain, Institute of Health and Biomedical 

Innovation, 

Queensland University of Technology 

 

 

A thesis submitted in fulfilment of the requirements for the 

Degree of Master of Applied Science (Research) 

 

 

2014 

Page 2: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

ii 

 

Keywords

 

Choroid 

Cultured Human Scleral Cells 

Eye 

Flow Cytometry 

Gamma‐Aminobutyric Acid (GABA) 

GABA Receptors 

Immunohistochemistry 

mRNA 

Reverse‐Transcriptase Polymerase Chain Reaction 

Retina 

Retinal Pigment Epithelium 

Sclera 

 

Page 3: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

iii 

 

Abstract

 

Background: Myopia, colloquially known as short‐sightedness,  is a common refractive error 

and  is  caused  by  elongation  of  the  globe,  i.e.  axial  elongation.    Myopia,  although 

predominantly  caused  by  excessive  elongation,  can  be  associated with  optical  alterations.  

The  sclera must  expand  to  allow  for  this  increase  in  size  and,  ultimately, must  grow,  or 

remodel,  for myopia  to  develop.    It  has  been  found  that  ‐aminobutyric  acid  (GABA),  a 

retinal neurotransmitter, influences eye growth and, accordingly, refractive development.  In 

the  chick model  of myopia, GABA  antagonists  have  been  shown  to  inhibit  experimental 

myopia and have been proposed as having a promising clinical role in the myopia treatment.  

Although the mechanism for this effect is unknown, it has been recently shown that GABA 

receptors are located in chick sclera, cornea and retinal pigment epithelium (RPE).  It is well 

known  that  there are GABA receptors present  in  the retina,  including  that of humans, and 

that GABA  is used as a  retinal  transmitter; however, not much  is known about GABA  in 

other  ocular  tissues.   The  aim  of  this  study was  to determine  the presence  or  absence  of 

GABA  receptors  in  human  scleral  tissue  and  cultured  human  scleral  cells,  as  well  as 

choroidal/RPE and retinal tissue. 

Methods: Human ocular tissues were obtained from six donor eyes from the Queensland Eye 

Bank.    Three  linked  experiments  were  undertaken  (i)  immunohistochemistry  (IHC)  on 

human  scleral  sections,  (ii)  reverse‐transcriptase  polymerase  chain  reaction  (RT‐PCR)  of 

ocular tissues, and (iii) RT‐PCR and flow cytometry (Dominici et al.) of cultured scleral cells.  

(i)  IHC was  undertaken  on  human  scleral  tissue  from  one donor  using  antibodies  raised 

against three different GABA receptor subunits previously shown to be expressed in human 

retinal tissue – GABAA Alpha 1, GABAC Rho 1, and GABAC Rho 2.  As representative of the 

GABAB receptor, the following antibody was also included: GABAB R2.  The antibodies were 

applied to the scleral sections taken from the four quadrants of the eye – superior, inferior, 

medial, and  lateral.   The tissue required bleaching due to the presence of melanocytes.   (ii) 

Following  isolation of  total  ribonucleic acid  (RNA), RT‐PCR was undertaken  to determine 

gene expression of all known GABA  receptor subunits on human scleral  tissue  (n=3 eyes), 

choroid/RPE tissue (n=2 eyes), and retinal tissue (n=2 eyes).   (iii) Scleral cells were cultured 

using standard techniques utilising DMEM and FBS and passaged three times.  RT‐PCR was 

performed  (n=2 eyes) and  scleral  cells were  subsequently  characterised using FC;  the  cells 

were  labelled with  cell  surface markers  CD31, CD34,  CD44,  CD45,  CD73,  CD90,  CD105, 

GABAA‐α1, GABAB‐2, GABR‐R1, and GABR‐R2. 

Results:  Findings  from  the  IHC  of  the  scleral  sections  (i)  were  inconclusive  due  to 

background staining.  This may be due, at least in part, to the bleaching step (necessary due 

to the presence of melanocytes) which increased the basophilia of the tissue.  An alternative 

strategy was  to  look at which GABA receptor genes were expressed.   The gene expression 

component of the project (ii) revealed the presence of several GABA receptor subunits in all 

of the ocular tissues tested, including the cultured scleral cells (iii).  The three scleral donors 

yielded positive RNA results for GABA subunits representing GABAA and GABAC receptors 

using RT‐PCR.    The  cultured  scleral  cells  similarly  revealed  the  presence  of GABAA  and 

GABAC receptor subunits and were additionally positive for GABAB.  The choroid/RPE and 

retinal  samples were  also  positive  for GABAA  and GABAC  receptor  subunits;  one  of  the 

retinal donors also yielded a positive result for GABAB.  FC showed that the scleral‐derived 

cells grown as fibroblasts were mesenchymal stromal cells. 

Page 4: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

iv 

 

Significance:  This  study  is  the  first  to  show  that  GABA  receptor  gene  expression  was 

observed  in human  sclera, human  cultured mesenchymal  stromal  cells, and  the  combined 

choroid/RPE.  This finding has important implications for future research, including the role 

of GABA  in  refractive  development  and myopia.   Knowledge  of  the  complete  profile  of 

GABA  receptor  expression  would  identify  which  might  be  more  specific  targets  for 

treatment of myopia.   Furthermore, other ocular  functions mediated by  these receptors are 

yet to be determined. 

 

Page 5: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

 

TABLE OF CONTENTS

 

KEYWORDS .................................................................................................................................... II 

ABSTRACT..................................................................................................................................... III 

LIST OF TABLES ....................................................................................................................... VIII 

LIST OF FIGURES .......................................................................................................................... X 

ABBREVIATIONS, ACRONYMS, & SYMBOLS ................................................................. XII 

STATEMENT OF ORIGINAL AUTHORSHIP .................................................................... XIV 

STRUCTURE OF THESIS ......................................................................................................... XIV 

ACKNOWLEDGEMENTS ........................................................................................................ XV 

1 LITERATURE REVIEW ............................................................................................................ 1 

1.1 INTRODUCTION ............................................................................................................................................ 1 

1.2 BRIEF OVERVIEW OF THE EYE ....................................................................................................................... 3 

1.3 MYOPIA: DEFINITION, EPIDEMIOLOGY, & POSSIBLE CAUSES ..................................................................... 4 

1.4 THE PROPOSED MYOPIA SIGNALLING CASCADE: WHERE THE SCLERA IS THOUGHT TO FIT IN ................ 5 

1.4.1 Neural Retina: Generates Primary Signal for Myopia Development? .................................... 6 

1.4.2 Retinal Pigment Epithelium: Signal Relay in the Control of Eye Growth? .............................. 8 

1.4.3 Choroid: Responsible for Fluid Regulation ............................................................................ 10 

1.4.4 Sclera: Responsible for Controlling Eye Dimensions ............................................................. 11 

1.5 ‐AMINOBUTYRIC ACID ............................................................................................................................. 11 

1.5.1 ‐Aminobutyric Acid Receptors – GABAA, GABAB, and GABAC .............................................. 12 

1.5.2 ‐Aminobutyric Acid as a Piece in the Myopia Puzzle: GABA in Eye Growth ........................ 17 

1.5.3 ‐Aminobutyric Acid within the Human Eye ......................................................................... 17 

1.5.4 ‐Aminobutyric Acid in Animal Models ................................................................................. 18 

1.5.5 ‐Aminobutyric Acid in Fibroblasts of other Tissues ............................................................. 21 

1.5.6 Pharmacological Factors Affecting Eye Growth in Animal Models ...................................... 22 

1.6 HUMAN SCLERA ......................................................................................................................................... 22 

1.6.1 Gross Structure & Function of Sclera .................................................................................... 23 

1.6.2 Composition of the Sclera ..................................................................................................... 24 

1.6.3 Collagen ................................................................................................................................ 26 

1.6.4 Elastin ................................................................................................................................... 26 

1.6.5 Enzymes ................................................................................................................................ 26 

1.6.6 Scleral Fibroblasts ................................................................................................................. 29 

1.6.7 Glycoproteins ........................................................................................................................ 30 

1.6.8 Growth Factors ..................................................................................................................... 30 

Page 6: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

vi 

 

1.6.9 Proteoglycans ....................................................................................................................... 30 

1.6.10 Other Receptor Types known to be Present in Human Sclera ............................................ 32 

1.6.11 Factors Affecting Human Scleral Structure & Function ...................................................... 34 

1.7 SUMMARY ................................................................................................................................................... 35 

1.8 RESEARCH AIMS ......................................................................................................................................... 37 

2 MATERIALS AND METHODOLOGY ............................................................................... 38 

2.1 HUMAN RESEARCH ETHICS ISSUES ............................................................................................................ 38 

2.2 EYE COLLECTION ....................................................................................................................................... 38 

2.3 PREPARATION FOR MICROTOMY ............................................................................................................... 39 

2.4 MICROTOMY ............................................................................................................................................... 40 

2.5 PRELIMINARY WORK: H&E AND BLEACHING OPTIMISATION ................................................................. 40 

2.6 IMMUNOHISTOCHEMISTRY: EXPERIMENT #1 ............................................................................................. 43 

2.7 CELL CULTURING & FLOW CYTOMETRY: EXPERIMENT #2 ........................................................................ 43 

2.8 ANALYSIS OF GABA RECEPTOR GENE EXPRESSION IN OCULAR TISSUES AND CELLS: EXPERIMENT #3. 44 

2.8.1 Primer Design ....................................................................................................................... 44 

2.8.2 RNA Isolation and Reverse‐Transcription ............................................................................. 47 

2.8.3 RT‐PCR Amplification of GABA Receptors ............................................................................. 49 

3 RESULTS ................................................................................................................................... 51 

3.1 IMMUNOHISTOCHEMISTRY: EXPERIMENT #1 ............................................................................................. 51 

3.2 FLOW CYTOMETRY: EXPERIMENT #2 .......................................................................................................... 53 

3.3 ANALYSIS OF GABA RECEPTOR GENE EXPRESSION IN OCULAR TISSUES AND CELLS: EXPERIMENT #3. 56 

3.3.1 RT‐PCR Amplification of GABA Receptors ............................................................................. 56 

4 DISCUSSION ........................................................................................................................... 60 

4.1 SUMMARY OF FINDINGS ............................................................................................................................. 60 

4.2 LIMITATIONS OF IMMUNOHISTOCHEMISTRY ............................................................................................. 60 

4.3 POLYMERASE CHAIN REACTION METHODOLOGICAL ISSUES ................................................................... 61 

4.4 GABA RECEPTORS IN SCLERA ................................................................................................................... 61 

4.5 GABA RECEPTORS IN RETINAL PIGMENT EPITHELIUM & CHOROID ....................................................... 62 

4.6 GABA RECEPTORS IN RETINA ................................................................................................................... 62 

4.7 LIMITATIONS OF FLOW CYTOMETRY.......................................................................................................... 63 

4.8 RELEVANCE TO MYOPIA ............................................................................................................................ 63 

4.9 LIMITATIONS .............................................................................................................................................. 64 

4.10 REAL WORLD IMPLICATIONS ................................................................................................................... 65 

4.11 FUTURE DIRECTIONS ................................................................................................................................ 65 

4.12 CONCLUSION ............................................................................................................................................ 67 

Page 7: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

vii 

 

REFERENCES/BIBLIOGRAPHY ................................................................................................ 68 

APPENDIX ONE: ANIMAL STUDIES – BACKGROUND .................................................. 90 

APPENDIX TWO: GROSS ANATOMY OF HUMAN SCLERA .......................................... 92 

APPENDIX THREE: GEL RESULTS.......................................................................................... 95 

APPENDIX FOUR: GABA RECEPTOR GENE SEQUENCING ......................................... 129 

APPENDIX FIVE: GENOME MAPS ........................................................................................ 136 

 

Page 8: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

viii 

 

LIST OF TABLES

 

Table 1.1: Known functions of the RPE as compiled by Strauss in 2005 (Strauss, 2005).......... . 9 

Table 1.2: Characteristics of the three GABA receptor types: GABAA, GABAB, and GABAC.. 16 

Table 1.3: Summaries of notable papers utilising GABA in animal studies......... ..................... 17 

Table 1.4: Ocular tissues – human and animal – found to have GABA receptors present...... 20 

Table 1.5: Main biochemical constituents present in human sclera......... ................................... 25 

Table 1.6: Known functions of MMPs......... .................................................................................... 27 

Table 1.7: Known MMPs and their associated substrate specificity......... .................................. 28 

Table 1.8: Receptor types observed in human sclera.......... .......................................................... 33 

Table 1.9: Location of muscarinic receptors in ocular and non‐ocular tissues. ......................... 33 

Table 1.10: Key functions of receptors present in human sclera. ................................................ 34 

Table 2.1: Donor characteristics; information supplied from the QEB. ..................................... 38 

Table 2.2: Individual primers (and expected product size) for each gene, including all known 

transcript  variants  where  applicable  and  represented  by  a  ʹVʹ  in  the  gene  name, 

representing a GABA receptor subunit. .................................................................................. 46 

Table 2.3: Annealing temperatures for primers following exposure of all cells and tissues to 

three different annealing ranges. ............................................................................................. 47 

Table 2.4: Results from NanoDrop. ................................................................................................. 49 

Table 3.1: Raw data analysis obtained from FC for human scleral stromal cells. .................... 55 

Table 3.2: The results for each of the GABA receptor subunit genes as demonstrated by PCR.

 ....................................................................................................................................................... 58 

Table A1: Recent examples of animal models used for myopia research. ................................. 91 

Table A2: RT‐PCR results for mesenchymal stromal cells obtained from donor 6952. ........... 95 

Table A3: RT‐PCR results for mesenchymal stromal cells obtained from donor 6953. ........... 97 

Table A4: RT‐PCR results for mesenchymal stromal cells obtained from donor 6952. ........... 99 

Table A5: RT‐PCR results for mesenchymal stromal cells obtained from donors 6952 & 6953.

 ..................................................................................................................................................... 101 

Table A6: RT‐PCR results for mesenchymal stromal cells obtained from donor 6953. ......... 103 

Table A7: RT‐PCR results for choroid/RPE, retina, and mesenchymal stromal cells obtained 

from donors 6952 & 6953. ........................................................................................................ 104 

Page 9: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

ix 

 

Table A8: RT‐PCR  results  for  choroid/RPE,  retina,  sclera,  and mesenchymal  stromal  cells 

obtained from donors 6952 & 6953. ....................................................................................... 106 

Table A9: RT‐PCR results for sclera obtained from donor 6952. .............................................. 108 

Table A10: RT‐PCR results for sclera obtained from donor 6953. ............................................ 109 

Table A11: RT‐PCR results for sclera obtained from donor 6954. ............................................ 110 

Table A12: RT‐PCR results for sclera obtained from donors 6952, 6953, & 6954. ................... 111 

Table A13: RT‐PCR results for sclera obtained from donors 6952, 6953, & 6954. ................... 113 

Table A14: RT‐PCR results for choroid/RPE obtained from donor 6952. ................................ 115 

Table A15: RT‐PCR results for choroid/RPE & retina obtained from donors 6952 & 6953. .. 116 

Table A16: RT‐PCR results for retina obtained from donor 6953. ............................................ 118 

Table A17: RT‐PCR  results  for  retina, choroid/RPE,  sclera, and mesenchymal  stromal cells 

obtained from donor 6952. ...................................................................................................... 119 

Table A18: RT‐PCR results for choroid/RPE ‐ donor 6953 ‐ & retina ‐ donor 6952. ............... 121 

Table A19: RT‐PCR results for choroid/RPE & retina obtained from donors 6952 & 6953. .. 123 

Table  A20:  RT‐PCR  results  for  retina,  choroid/RPE,  sclera,  mesenchymal  stromal  cells 

obtained from donor 6952. ...................................................................................................... 125 

Table A21: RT‐PCR results for mesenchymal stromal cells obtained from donor 6953. ....... 127 

Table A22: RT‐PCR results for mesenchymal stromal cells obtained from donor 6952. ....... 128 

Table A23: Relevant Blast results obtained from the AGRF for each product representative of 

potential positive results for GABA receptor genes. ........................................................... 130 

 

Page 10: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

 

LIST OF FIGUREs

 

Figure 1.1: Leading causes of visual loss in Australia (Baird et al., 2010).. .................................. 1 

Figure 1.2: A pictorial representation of the human eye (Atchison and Smith, 2000) ................ 4 

Figure 1.3: An emmetropisation model depicting the visual signalling cascade (Young, 2010)

 ......................................................................................................................................................... 6 

Figure 1.4: The different layers of the retina and the cells associated with each of these layers 

(Yang, 2004) ................................................................................................................................... 7 

Figure 1.5: Chemical structure of ‐aminobutyric acid (Ng et al., 2011) .................................... 11 

Figure 1.6: Structure of the GABAA receptor. ................................................................................. 13 

Figure 1.7: Structure of the GABAB receptor (Enna, 2007) ........................................................... 14 

Figure 1.8: Pharmacological differences between GABAA and GABAC receptors (Gottesmann, 

2002, Bormann, 2000) ................................................................................................................. 15 

Figure 1.9: Model illustrating the likely molecular structure – based on current knowledge – 

of the ECM of the mammalian sclera (McBrien and Gentle, 2003) ...................................... 24 

Figure 1.10: Proposed model of the role of scleral myofibroblast cells in the biochemical and 

biomechanical remodelling that facilitates myopia development (McBrien et al., 2009). 29 

Figure 1.11: Diagrammatic representation of the scleral remodelling that underpins myopia 

development (McBrien et al., 2009). ......................................................................................... 35 

Figure 2.1: Photograph (taken by EFM) of a typical eye specimen showing length of the optic 

nerve and visible veins .............................................................................................................. 39 

Figure  2.2:  Scleral  map  highlighting  superior,  inferior,  nasal,  and  temporal  regions  in 

relation to the optic nerve (Elsheikh et al., 2010). .................................................................. 40 

Figure 2.3: Illustration demonstrating how the eye cups were dissected .................................. 40 

Figure 2.4: Overview of scleral  tissue structure,  including demonstration of melanocytes  in 

deeper  sclera,  from donor  6397L  to determine  integrity  of  tissue  and basic  structures 

using H&E. .................................................................................................................................. 41 

Figure  2.5:  Bleaching  optimisation  results  observed  for  donor  6397L  (tissue  taken  from 

lateral region). ............................................................................................................................. 42 

Figure 3.1: IHC – SMA – performed on donor 6397L (sections taken from inferior region)....52 

Figure 3.2: IHC – GABAA Alpha 1 – performed on donor 6397L (sections taken from inferior 

region). ......................................................................................................................................... 53 

Page 11: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

xi 

 

Figure 3.3: Shown above is the percentage of live scleral‐derived stromal cells (passage 3)...55 

Figure  A1:  Animal  models  depicting  the  processes  involved  during  induced‐hyperopia 

myopic  defocus  (portrayed  on  the  left)  and  induced‐myopia  hyperopic  defocus 

(portrayed on the right) (Rymer and Wildsoet, 2005) ........................................................... 90 

Figure  A2:  Some  of  the major muscles  surrounding  the  eyeball;  shown  are  the  relative 

positions  of  the  insertions  of  the  horizontal  and  vertical  rectus muscles  (Maza  et  al., 

2012).............................................................................................................................................. 92 

Figure A3: The insertions of the superior oblique and inferior oblique muscles (Maza et al., 

2012).............................................................................................................................................. 92 

Figure A4: Vascular supply to the globe, highlighting the relationships between the internal 

carotid, ophthalmic, central retina, long posterior ciliary, short posterior ciliary, anterior 

ciliary, and lacrimal arteries (Maza et al., 2012) ..................................................................... 93 

Figure A5: Sites of perforation of  the sclera by  the  long and short posterior ciliary arteries, 

the short posterior ciliary veins, and the inferior and superior vortex veins (Maza et al., 

2012).............................................................................................................................................. 93 

Figure A6: The  relationships  between  the  lacrimal,  vortex,  short posterior  ciliary,  inferior 

ophthalmic, retinal, supraorbital, and superior ophthalmic veins (Maza et al., 2012) ..... 94 

Figure A7: The relationships, shown as a transverse section of the globe, between the short 

posterior ciliary,  long posterior ciliary, and anterior ciliary arteries and short posterior 

ciliary, anterior ciliary, and vortex veins (Maza et al., 2012) ................................................ 94 

 

Page 12: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

xii 

 

ABBREVIATIONS, ACRONYMS, & SYMBOLS

 

α    Alpha 

    Delta 

    Epsilon 

    Gamma 

    Pi 

    Theta 

AGRF    Australian Genome Research Facility 

AL    Axial Length 

APC    Allophycocyanin 

BMC    [3H]Bicuculline Methochloride 

BP    Base Pair 

BSA    Bovine Serum Albumin 

CACA   cis‐4‐Aminocrotonic Acid 

CAMP   cis‐2‐(aminomethyl)Cyclopropane‐1‐carboxylic Acid 

cAMP    Cyclic Adenosine Monophosphate 

cDNA    Complementary Deoxyribonucleic Acid 

CNS    Central Nervous System 

DAB    3,3‐Diaminobenzidine 

dNTP    Deoxyribonucleotide Triphosphate 

ECM    Extracellular Matrix 

EST    Expressed Sequence Tag 

FBS    Fetal Bovine Serum 

FC    Flow Cytometry 

FITC    Fluorescein Isothiocyanate 

GABA    ‐Aminobutyric Acid 

GABARAP  GABAA Receptor‐Associated Protein 

GABA‐T  GABA Transaminase 

GABAA  GABAA Receptor α Subunit 

GABRB  GABAA Receptor β Subunit 

GABRB3  GABAA Receptor β3 Subunit 

GABRG  GABAA Receptor  Subunit GABRE  GABAA Receptor  Subunit GABRD  GABAA Receptor  Subunit GABRQ  GABAA Receptor  Subunit GABRP  GABAA Receptor  Subunit GABBR  GABAB Receptor 

GABRR  GABAC Receptor  Subunit GAD    Glutamic Acid Decarboxylase 

GAG    Glycosaminoglycan 

GAPDH  Glyceraldehyde‐3‐Phosphate Dehydrogenase 

I4AA    Imidazole‐4‐Acetic Acid 

IGF    Insulin‐like Growth Factor 

IHBI    Institute of Health and Biomedical Innovation 

IHC    Immunohistochemistry 

IL‐1β    Interleukin‐1β 

Page 13: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

xiii 

 

IOP    Intraocular Pressure 

M1 – M5  Muscarinic Receptor Subtypes 1‐5 

MMP    Matrix Metalloproteinase 

mRNA   Messenger Ribonucleic Acid 

NE    Norepinephrine 

NGF    Nerve Growth Factor 

PBS    Phosphate Buffered Saline 

PCR    Polymerase Chain Reaction 

PDGF    Platelet‐Derived Growth Factor 

PE    Phycoerythrin 

PG    Proteoglycan 

QEB    Queensland Eye Bank 

QEI    Queensland Eye Institute 

QUT    Queensland University of Technology 

RNA    Ribonucleic Acid 

RPE    Retinal Pigment Epithelium 

RT‐PCR  Reverse‐Transcriptase PCR 

SLRP    Small Leucine‐Rich Proteoglycans 

SMA    Smooth Muscle Actin 

TACA    trans‐4‐Aminobut‐2‐enoic acid 

TAMP    trans‐2‐Aminomethylcyclopropanecarboxylic Acid 

TGF    Transforming Growth Factor 

THIP    4,5,6,7,‐Tetrahydroisoxazolo[5,4‐c]pyridine‐3‐ol 

TNF‐α   Tumour Necrosis Factor‐α 

TPMPA  1,2,5,6‐Tetrahydropyridine‐4‐yl)methylphosphinic Acid 

VIP    Vasoactive Intestinal Peptide 

 

Page 14: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

xiv 

 

Statement of original authorship

 

The work contained in this thesis has not been previously submitted for a degree or diploma 

in any other higher education institution.  To the best of my knowledge and belief, the thesis 

contains no material previously published or written by another person except where due 

reference is made. 

 

QUT Verified Signature 

.................................................................................................................. 

Emily F. McDonald 

February 28th 2014 

 

 

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 

 

 

Structure of thesis

 

This Thesis has the following structure: 

 

Chapter 1 – Literature Review 

Chapter 2 – Materials and Methodology 

Chapter 3 – Results 

Chapter 4 – Discussion 

 

Page 15: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

xv 

 

Acknowledgements

 

Katrina  Schmid,  thank  you  for  teaching  me  how  to  be  an  independent  researcher.    I 

appreciate your constructive and expert feedback on the drafts of this thesis. 

 

Damien Harkin,  I would  like  to  thank you  for your guidance  throughout  the histological 

components of this project.  Your passion for histology is inspiring.  I agree – SMA is a rather 

photogenic antibody. 

 

Sally‐Anne Stephenson, I really appreciate your time, availability, and guidance throughout 

the gene expression component of this project.  Of course, I must mention my gratitude for 

your muscles; without  them,  I would not have been able  to extract RNA  from  the  fibrous 

scleral tissue.  That was one of the best days in the lab for sure. 

 

Neil Richardson, thank you for all the constructive discussions and the hours you have spent 

in  the  lab  guiding  me  through  immunohistochemistry.    Your  easy‐going,  encouraging 

approach made the transition back into the world of science that much easier. 

 

Laura Bray,  I want  to  thank you  for  always being  available  –  including  at  the  lab bench.  

Most notably,  thank you for  the hours spent on flow cytometry.   On a personal note, your 

friendship is truly invaluable and I would not be where I am without your support along the 

way. 

 

Tom  Hogerheyde,  thank  you  for  teaching  me  the  gene  expression  techniques.    The 

painstaking hours you put in were greatly appreciated. 

 

Mark Woolf, without you pushing me I would not have taken on the project in the first place 

and I am grateful.  Thank you for your support. 

 

To all my  IHBI  friends – you know who you are.   My Masters experience would not have 

been  the  same  without  each  and  every  one  of  you.    Thank  you  for  your  individual 

contributions and I am looking forward to seeing you all enjoy success in your own fields. 

Page 16: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

xvi 

 

Neil  Tindale  and  Anne  Roiko,  I  am  forever  indebted  to  both  of  you  for  the  scientific 

foundation and mentorship you provided me with during my years at USC. 

 

On a personal note, I would like to thank my husband, Pete.  You are my rock and none of 

this would have been possible without you.  I dedicate my thesis to you. 

 

Emily F. McDonald 

 

Page 17: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

 

1 literature review  

1.1 Introduction 

Myopia, or  short‐sightedness,  is  the most  common  refractive disorder  (Young  et al., 2007, 

Tan  et  al.,  2010,  Young  et  al.,  2003,  Fredrick,  2002,  Leo  and  Young,  2011)  affecting 

approximately 25% of the world population (Pan et al., 2012).  The reasons behind the high 

prevalence of myopia are currently obscure (Nickla and Wallman, 2010, Bloom et al., 2010, 

Hammond  et  al.,  2004,  Brand  et  al.,  2007)  but  its  public  health  and  economic  impact  is 

considerable  (Young  et  al.,  2007, Baltussen  et  al.,  2009, Kleinstein  et  al.,  2003,  Jones  et  al., 

2007, Rose et al., 2008b, Yang et al., 2009, Paluru et al., 2004).  The impact of refractive errors 

in Australia is significant (refer to Figure 1.1). 

 

 Figure 1.1: Leading  causes of visual  loss  in Australia  (Baird et al., 2010).   Refractive error 

correctable with spectacles is a significant contributing factor. 

 

Myopia  is predominantly  caused by an elongated axial  length  (AL) of  the globe  (McBrien 

and Gentle, 2003, Summers Rada et al., 2006).  Less commonly, myopia is caused by the eyeʹs 

optics;  for  example,  a  too powerful  cornea  or  crystalline  lens  (Flitcroft,  2012).   The  sclera 

must expand  to allow  for  this  increase  in size and, ultimately, must grow, or  remodel,  for 

myopia  to  develop  (Young  et  al.,  2004,  Summers Rada  and Hollaway,  2011,  Barathi  and 

Beuerman, 2011, McBrien et al., 2006, Moring et al., 2007, Choo, 2003).  Due to the location of 

the retina and  the sclera,  the retinal signal must be  transmitted  to  the sclera via  the retinal 

pigment epithelium  (RPE) and  choroid  (Rymer and Wildsoet, 2005, Crewther, 2000).    It  is 

generally considered  that  the  retina  is  the primary controller of eye growth  (Wallman and 

Page 18: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

 

Winawer, 2004).  Evidence for this is the fact that when hemifield diffusers are used to form‐

deprive only half of the eye, only the half of the eye that was deprived elongates (Wallman et 

al., 1987).  Regional modifications to eye shape could not be produced via a signal sent from 

the brain to the eyes. 

 

The  choroid  and  RPE  have  thus  been  implicated  in  eye  growth  control  processes.    It  is 

thought that the choroid might participate in refractive adjustment as a slow accommodative 

mechanism: animal studies have demonstrated  that  the choroid  is capable of  increasing  its 

thickness in response to myopic defocus (Wallman et al., 1995) and thinning in response to 

hyperopic defocus (Wildsoet and Wallman, 1995)  The RPE is believed to play a critical role 

in ocular growth regulation and  the basis  for  this understanding  is due  to  the  fact  that  the 

RPE  separates  the  retina  (the  source  of  growth‐regulating  signals)  from  the  choroid  and 

retina and, accordingly,  is  involved  in  their growth regulation  (Rymer and Wildsoet, 2005, 

Crewther, 2000).  Evidence suggests that RPE cells both synthesise and secrete many kinds of 

cytokines  (Tanihara  et  al.,  1997).    During  negative  lens  treatment  in  chicks,  insulin‐like 

growth factor‐1 (IGF‐1) was observed to  increase and IGF‐1 receptors were up‐regulated  in 

RPE, as well as in choroid and fibrous sclera (Penha et al., 2011).  Chick RPE has been shown 

to  have  β‐adrenoceptors,  vasoactive  intestinal  peptide  (VIP)  receptors,  α1‐adrenoceptors, 

dopamine receptors, and muscarinic acetylcholine receptors (Rymer and Wildsoet, 2005). 

 

It has been  found  that  ‐aminobutyric  acid  (GABA),  a  retinal neurotransmitter,  influences 

eye growth and, accordingly, refractive development (Stone et al., 2003, Leung et al., 2005).  

In  the  chick  animal  model  of  myopia,  GABA  antagonists  have  been  shown  to  inhibit 

experimental myopia (Chebib et al., 2009b) and have been proposed as having a ʺpromising 

clinical role in the regulation of ocular growth including the treatment of myopia” (Leung et 

al., 2005).   Although  the mechanism  for  this effect  is unknown,  it has been recently shown 

that, in addition to the retina [human: (Davanger et al., 1991, Crooks and Kolb, 1992, Vardi 

and  Sterling,  1994,  Gussin  et  al.,  2011);  chick:  (Hering  and  Kröger,  1996,  Albrecht  and 

Darlison, 1995)], GABA receptors are located in chick sclera (Cheng et al., 2011), chick cornea 

(Cheng et al., 2012), and chick RPE (Cheng et al., In Press). 

 

This project will determine  if  the  three main GABA  receptor sub‐types – GABAA, GABAB, 

and GABAC [GABAC is actually a subset of GABAA (Bormann, 2000)] – are present or absent 

Page 19: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

 

in  the human  sclera.   These  receptor  sub‐types were  chosen  as  they  constitute  all known 

GABA subtypes.  Although previous studies have highlighted the influence of GABA on eye 

growth and  localisation of GABA receptors  in chick sclera (Cheng et al., 2011, Leung et al., 

2005),  no  study  has  been undertaken  involving  human  scleral  tissue.   A  relatively  recent 

paper  (Watson  and  Young,  2004)  commented  that  it  is  surprising  that  the  human  sclera 

remains such an under‐researched structure.   The sclera had previously been thought to be 

essentially  inert  (McBrien  and Gentle,  2003)  but  it  is  now  recognised  that  the  sclera  is  a 

dynamic tissue, capable of altering its composition and properties ‐ its rigidity and thickness 

‐ in response to its visual environment (Summers Rada, 2006) and thus potentially playing a 

role(s) in the onset and development of myopia (Watson and Young, 2004, Wang et al., 2011). 

 

1.2 Brief Overview of the Eye 

The eye (shown in Figure 1.2) is a nearly spherical organ consisting broadly of three layers: 

1) the external layer formed by the cornea and sclera; 2) the intermediate layer divided into 

two parts:  the  iris‐ciliary  body  anteriorly  and  the  choroid posteriorly;  3)  and  the  internal 

layer consisting of the retina (Mitra et al., 2005).  The eye is structurally limited by the cornea 

and  sclera  (Ayoub, 2008).   The  iris controls,  through automatic adjustment,  the amount of 

light entering the eye (Bogdanov, 2000).  The ciliary body functions to produce components 

of the aqueous humour (Fischer and Reh, 2003).   The choroid  is a thin, vascularised sheath 

located  between  the  sclera  and  the  retina  (Kiilgaard  and  Jensen,  2005).    The  retina,  a 

membrane containing an array of photoreceptor cells called  rods and cones, converts  light 

energy  into electrical signals (Bogdanov, 2000).   The photoreceptors convert  light energy to 

electrical activity and  transmit nerve  impulses  to  the brain via  the optic nerve  (Bogdanov, 

2000). 

 

Page 20: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

 

 

Figure 1.2: A pictorial representation of the human eye (Atchison and Smith, 2000). 

 

1.3 Myopia: Definition, Epidemiology, & Possible Causes 

Myopia (derived from the Greek words myein, meaning ‘to shut’ and ōps, meaning ‘eye’; i.e., 

to  squint)  is  typically  due  to  axial  elongation  of  the  vitreous  chamber  –  ‘axial myopia’ 

(McBrien  and  Gentle,  2003,  Summers  Rada  et  al.,  2006).    ‘Axial  elongation’  refers  to 

elongation of the eye in the axial direction; in myopia, the eye expands more axially than it 

does equatorially (Atchison et al., 2004).  The elongation process creates a mismatch between 

the refractive power and  length of  the eye,  the visual  image of distant objects  is  formed  in 

front  of  the  photoreceptor  plane,  and  negative  spectacle  lenses  are  required  to  optically 

correct  the  resultant  image  blur  (Lundström  et  al.,  2009,  McBrien  and  Gentle,  2003, 

Benavente‐Perez,  2006,  Leo  and Young,  2011, Metlapally  and McBrien,  2008, Chen  et  al., 

2011).  The refractive distribution of neonatal eyes is normal; over a period of approximately 

six  months,  eyes  emmetropise  and,  during  this  time,  visual  feedback  is  used  to  adjust 

refraction to eliminate neonatal errors (Candy et al., 2009). 

 

Myopia is considered to be a leading cause of visual impairment (Gilmartin, 2004, Fredrick, 

2002, Majava et al., 2007).   Severe cases of myopia, or high myopia, can  lead  to premature 

cataracts, glaucoma, retinal detachment, and macular degeneration (Young, 2004, Saw et al., 

2005).  Low myopia is observed around an AL of 24 mm, or 0 ‐ ‐6 dioptres, and high myopia 

is observed around an AL of 30 mm, or greater  than  ‐6 dioptres  (Meng et al., 2011).   The 

precise cause(s) or mechanism(s) triggering the axial elongation observed in myopia are still 

unknown (Atchison et al., 2004, Shelton and Summers Rada, 2009, Tan et al., 2010, Wang et 

Page 21: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

 

al., 2011); myopia is regarded as a multifactorial, complex disorder (Chen et al., 2011).   The 

main conundrum concerns the fact that not all eyes develop myopia although being exposed 

to comparable visual environments (Lundström et al., 2009). 

 

Suggested causes and/or contributing factors include both genetic (refer to Baird et al., 2010 

for  a  summary  of  myopia  candidate  genes)  and  environmental,  such  as  education, 

metabolism, and physical and outdoor activity (Chen et al., 2003, Yang et al., 2009, Fredrick, 

2002, Paget et al., 2008, Hornbeak and Young, 2009, Jacobi and Pusch, 2010).   For example, 

myopia  is more  common  in  children who have myopic parents  (Jones  et  al.,  2007,  Jones‐

Jordan et al., 2010, Liang et al., 2004) and the refractive errors of  identical twins are similar 

(Lyhne et al., 2001, Dirani et al., 2008).  It is suggested that myopic children spend more time 

indoors doing nearwork  and  less  time outdoors  than non‐myopic  children  (Khader  et  al., 

2006, Rose et al., 2008b, Rose et al., 2008a).   

 

A  recent  genome‐wide  association  study  (Kiefer  et  al.,  2013)  featuring  45,771 participants 

identified 22  significant associations  (20 of which were novel).   The  candidate genes were 

identified as follows: DLX1, PABPCP2, PDE11A, PRSS56, ZBTB38, BMP3, KCNQ5, LAMA2, 

SFRP1, TOX, TJP2, KCNMA1, RGR, LRRC4C, DLG2, RDH5, ZIC2, BMP4, GJD2, RASGRF1, 

RBFOX1,  and  SHISA6.    The most  recent  evidence  is  stronger  for  environmental  causes 

and/or  contributing  factors  than  for  genetic  (Lougheed,  2014, Goldschmidt  and  Jacobsen, 

2014).    It  has  also  been  suggested  that myopia might  develop  either  as  a  result  of  form‐

deprivation  (Mathur  et  al.,  2009),  altered  release  of  certain  neurotransmitters  and  growth 

factors (Yang et al., 2009, Raviola and Wiesel, 2007), diet (Charman, 2011, Mutti and Marks, 

2011,  Cordain  et  al.,  2002),  or  relative  peripheral  hyperopia,  where  the  abnormal  axial 

growth of the eye  is caused by the peripheral  image  lying behind the retina (Mathur et al., 

2009, Mutti et al., 2007). 

 

1.4 The Proposed Myopia Signalling Cascade: Where the Sclera is thought to fit in 

Due  to  the  fact  that  the  retina  directly  processes  visual  information,  it  has  also  been 

suggested  that  it  is  the most  likely  candidate  to  generate  the  primary  signal  for myopia 

development  (Wallman,  1993).    This  potential  process,  initiated  by  a  visual  stimulus  and 

resulting in a cascade of events through the different layers of the eye, is depicted in Figure 

1.3 shown below (Young, 2010).  As shown in Figure 1.3, when the AL of the eye is shorter 

Page 22: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

 

than  the  focal  plane,  hyperopic  defocus  (1)  occurs  on  the  retina  unless  fully  cleared  by 

accommodation  (9).    Hyperopic  defocus  reduces  the  amplitude  of  responses  of  retinal 

neurons  (2);  in  turn,  the  communication of  signals  (3)  through  the RPE and  (4)  choroid  is 

altered.   The resulting communication to the sclera produces (5) altered gene expression  in 

fibroblasts.    Eventually,  remodelling  of  the  scleral  extracellular matrix  (ECM)  occurs  (6), 

increasing the creep rate of the sclera (7), which increases the axial elongation rate of the eye 

(8).  The amount of defocus is reduced as the axial elongation moves the retina closer to the 

focal  plane.    Responses  increase  with  reduced  retinal  defocus  and,  in  turn,  alter 

communication to the sclera.  Finally, scleral remodelling is altered such that both the creep 

rate  is  decreased  and  axial  elongation  is  slowed.    The  following  section  addresses  the 

functional  anatomy  and  potential  roles  of  the  retina,  RPE,  choroid,  and  sclera  in  the 

proposed visually‐driven signalling pathway.  As the focus of this project is on the sclera, it 

is particularly important to briefly highlight that, as the sclera forms the structural outer coat 

of  the  eye,  in  conjunction with  the  choroid,  it  controls  the  location  of  the  retina  (Young, 

2010). 

 

Figure 1.3: An emmetropisation model depicting the visual signalling cascade (Young, 2010).  

The cascade of events involves the retina, RPE, choroid, and sclera. 

 

1.4.1 Neural Retina: Generates Primary Signal for Myopia Development? 

The  neural  retina  (refer  to  Figure  1.4  for  a  pictorial  representation  of  the  retinal  layers), 

approximately  100‐200  μm  thick,  is  responsible  for processing  all  incoming  visual  signals 

(Massey,  2005).    The  retinal  layer,  a  thin  sheet  at  the  back  of  the  eye  responsible  for 

converting light associated with visual image into action potentials that are sent to the brain, 

contains  six discrete populations  of  cells: photoreceptors  (rod  and  cones), horizontal  cells 

(lateral  interneurons),  bipolar  cells  (vertical  connections),  amacrine  cells  (lateral 

interneurons), ganglion cells (output neurons), and interplexiform cells (Massey, 2005). 

 

The  human  retina  contains  a  number  of  neurotransmitters  and  neuropeptides,  such  as 

dopamine,  glycine,  substance  P,  and  somatostatin  (Tornqvist  and  Ehinger,  1988);  the 

Page 23: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

 

prevailing  retinal  neurotransmitter  molecules  implicated  in  influencing  eye  growth 

regulation are dopamine (Schaeffel et al., 1995, Wallman, 1993), muscarinic acetylcholine (Lin 

et al., 2009, McBrien et al., 2001b), glucagon  (Fischer et al., 1999), and VIP  (Tornqvist and 

Ehinger,  1988,  Rymer  and Wildsoet,  2005).    Refer  to  Flitcroft  (2012)  for  a  recent  review 

summarising current knowledge on the role of the retina in the control of eye growth.  The 

next  innermost  layer of  the  eye  is  the RPE.   The  following  section outlines  the  functional 

anatomy of the RPE and its potential role in the local signalling cascade mediating myopia. 

 

 

Figure 1.4: The different layers of the retina and the cells associated with each of these layers 

(Yang, 2004).   GABAergic neurons are  shown  in blue.   GABA  is  typically  involved  in  the 

lateral pathways involving horizontal and amacrine cells. 

 

There  is  substantial  evidence  from  animal  studies  to  support  the  role  of  the  retina  in  the 

regulation  of  ocular  growth.    For  example,  if  the  optic  nerve  is  severed  or  the  action 

potentials in it blocked, form‐deprivation myopia is unaffected (Norton et al., 1994, Troilo et 

al.,  1987, Wildsoet  and Pettigrew,  1988).    In  addition,  lens  compensation occurs,  although 

with some differences (Wildsoet, 2003, Wildsoet and Wallman, 1995).   It has been observed 

in  studies  that use diffusers or negative  lenses  that  cover only half of  the  retina, only  the 

covered half of the eye exhibits myopia; in contrast, if positive lenses are used to cover half 

Page 24: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

 

of  the  retina,  only  the  covered  half  exhibits  inhibited  eye  growth  (Diether  and  Schaeffel, 

1997, Hodos and Kuenzel, 1984, Wallman et al., 1987). 

 

1.4.2 Retinal Pigment Epithelium: Signal Relay in the Control of Eye Growth? 

The RPE,  classically described  as  a polarised  epithelial monolayer  of  cells,  is  sandwiched 

between the retina and the choroid; due to its location, the RPE is thought to play a crucial 

role  in  relaying  signals  between  the  retina  and  choroid  (Rymer  and  Wildsoet,  2005, 

Crewther, 2000).  Refer to Table 1.1 for a list of functions of the RPE. 

 

Page 25: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

 

Table 1.1: Known functions of the RPE as compiled by Strauss in 2005 (Strauss, 2005).   The 

RPE is responsible for a diverse array of functions, including light absorption, transportation, 

nutrient absorption, phagocytosis, and secretion. 

Functions of RPE  Reference(s) 

Absorbs the light energy focused by the lens on the retina  (Bok,  1993,  Boulton  and 

Dayhaw‐Barker, 2001) 

Transports  ions,  water,  and  metabolic  end  products  from  the 

subretinal space to the blood 

(Dornonville  de  la  Cour, 

1993,  Hamann,  2002, 

Marmor,  1999,  Miller  and 

Edelman,  1990,  Steinberg, 

1985, Crewther, 2000) 

Absorbs  nutrients  such  as  glucose,  retinol,  and  fatty  acids  from  the 

blood and delivers these nutrients to photoreceptors 

(Strauss, 2005) 

Enables exchange of retinal between the photoreceptors and the RPE; 

this  is  important  as photoreceptors  are unable  to  reisomerise  all‐

trans‐retinal,  formed  after  photon  absorption,  back  into  11‐cis‐

retinal.  Therefore, retinal is transported to the RPE, reisomerised to 

11‐cis‐retinal  and  transported  back  to  the  photoreceptors:  this 

process is known as the ‘visual cycle of retinal’. 

(Strauss,  2005,  Baehr  et  al., 

2003,  Besch  et  al.,  2003, 

Thompson  and  Gal,  2003, 

Booij et al., 2010) 

Stabilises  ion  composition  in  the  subretinal  space, which  is  essential 

for the maintenance of photoreceptor excitability 

(Dornonville  de  la  Cour, 

1993,  Steinberg,  1985, 

Steinberg et al., 1983, Booij et 

al., 2010) 

Phagocytosis  of  shed  photoreceptor  outer  segments;  the  outer 

segments  of  the  photoreceptors  are  digested,  and  essential 

substances,  such  as  retinal,  are  recycled  and  returned  to  the 

photoreceptors  to  rebuild  light‐sensitive outer  segments  from  the 

base of the photoreceptors. 

(Bok,  1993,  Finnemann, 

2003,  Gal  et  al.,  2000, 

Strauss,  2005,  Strauss  et  al., 

1998,  Wistow  et  al.,  2002, 

Booij et al., 2010) 

Secretes a variety of growth factors helping to maintain the structural 

integrity of choriocapillaris endothelium and photoreceptors 

(Strauss, 2005) 

Plays an important role in the establishing the immune privilege of the 

eye by secreting immunosuppressive factors 

(Ishida  et  al.,  2003,  Streilein 

et al., 2002) 

 

The RPE  is critical  to communication occurring between  the retina and  the rest of  the eye.  

Due to its central location within the outer layers of the eye, it is thought that the RPE may 

act as a signal  relay  in  the control of eye growth  (Crewther, 2000).    In  their  review paper, 

Rymer & Wildsoet  (2005)  suggested  that, aside  from  the presence of  ion  transporters  and 

signal receptors,  the RPE,  lying between  the signal source  (retina) and  its  target  (the sclera 

and choroid) may play a critical role based on location alone.  In addition, Rymer & Wildsoet 

(2005) highlighted  three retinal neurotransmitters, dopamine, VIP, and glucagon,  that have 

been  linked to eye growth regulation.   As the RPE secretes growth factors  into the choroid 

targeting  both  the  choroid  and  sclera,  it  is  thought  that  the  concentration  and  activity  of 

these growth factors might be modulated by fluid transport across the RPE (Crewther, 2000, 

Rymer and Wildsoet, 2005).  The next section addresses the functional anatomy and potential 

role of the choroid in the myopia signalling cascade. 

Page 26: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

10 

 

1.4.3 Choroid: Responsible for Fluid Regulation 

The term choroid is derived from the Greek words for “membrane” and “form”; the choroid 

(the middle tunic of the eye) is a vascularised and pigmented tissue attached to the sclera by 

strands of connective tissue (Guyer et al., 2005).  The choroidal circulation demonstrates one 

of the highest rates of blood flow – millilitres/minute/gram –  in the human body (Alm and 

Bill, 1973, Alm and Bill, 1987, Torczynski, 1987); more than 70% of all the blood in the globe 

at any one time can be found in the choriocapillaris (Parver et al., 1980, Rohen, 1964), one of 

the  layers of  the  choroid.   From  the most  superficial  to  the deepest,  the  four  layers of  the 

choroid  are  termed  the  suprachoroid  or  suprachoroidea:  a  transitional  zone  between  the 

choroid and sclera containing elements of both, stroma: extravascular tissue, choriocapillaris: 

a highly anastomosed network of capillaries, and Bruch’s membrane: a complex 5‐laminar 

structure  (Guyer  et  al.,  2005, Nickla  and Wallman,  2010).    In  terms  of  composition,  the 

choroid is comprised of blood vessels, melanocytes, fibroblasts, resident immunocompetent 

cells and supporting collagenous and elastic connective  tissue (Nickla and Wallman, 2010).  

In  humans,  the  choroid  is  approximately  200  μm  in  width  at  birth  and  decreases  to 

approximately  80  μm  by  the  age  of  90  (Ramrattan  et  al.,  1994).    Choroidal  thickness  is 

diurnally  modulated:  the  choroid  is  thickest  at  about  midnight  and  thinnest  at  noon 

(Papastergiou et al., 1998, Nickla et al., 1998).   It  is believed that this process  is driven by a 

circadian oscillator as the rhythm free‐runs in constant darkness (Nickla, 2006). 

 

The main functions of the choroid are three‐fold: 1) thermoregulation via heat dissipation, 2) 

nourishment of the RPE and retina up to the outer aspect of the inner nuclear layer, and 3) 

producing  the  visible  pigmentation  of  the  fundus  (Guyer  et  al.,  2005).    In  addition,  the 

choroid  secretes growth  factors, adjusts  the position of  the  retina by  changes  in  choroidal 

thickness,  and  plays  an  important  role  in  the  drainage  of  the  aqueous  humour  from  the 

anterior chamber, via  the uveoscleral pathway  (Nickla and Wallman, 2010)  [approximately 

35% of the drainage in humans (Alm and Nilsson, 2009)].   A recent paper (Summers, 2013) 

outlined the role of the choroid in ocular growth and the development of refractive errors as 

follows: 1) the choroid can act on neighbouring tissues through growth factors, 2) choroidal 

gene  expression  and  thickness  can  be  influenced  by  visual  stimuli,  3)  the  choroid,  in 

response to visual stimuli, secretes scleral growth factors, and 4) choroidal RALDH2 activity 

and retinoic acid synthesis have been linked to modulation of scleral remodelling. 

 

Page 27: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

11 

 

1.4.4 Sclera: Responsible for Controlling Eye Dimensions 

Finally, the outermost layer is the sclera.  As the sclera is thought to control the dimensions 

of  the  eye,  it  is  important  to  assess  the  potential  role  of  the  sclera  in  the  visually‐driven 

signalling pathway.   Essentially, the sclera controls the location of the retina as it forms the 

structural  outer  layer  of  the  eye  (Young,  2010).    In  the  context  of  the myopic  eye,  the 

resultant thinning of the sclera during elongation is attributed to tissue remodelling and not 

simply  passive  stretching  (Choo,  2003).    The  sclera  will  be  covered  in  greater  detail  – 

including gross structure, function and biochemistry – in Section 1.6. 

 

1.5 ‐Aminobutyric Acid 

Neurotransmitters  can  be divided  into  two  sub‐groups:  inhibitory  and  excitatory  (Wilson 

and Cowan,  1972).   GABA  (the  chemical  structure  shown  in  Figure  1.5)  is  an  important 

inhibitory neurotransmitter present in the central nervous system (CNS), which includes the 

retina (Krogsgaard‐Larsen et al., 1997, Chebib et al., 2009b, Enz and Cutting, 1999, Barnard et 

al., 1998).  GABA was first discovered over 60 years ago in the mammalian CNS (Roberts and 

Frankel,  1950).   The neurotransmitter  is most highly  concentrated  in  the  substantia nigra, 

basal ganglia, hypothalamus, the periaqueductal grey matter, and the hippocampus (van der 

Zeyden et al., 2008).    In  the mammalian brain, GABA‐releasing  synapses are  the principle 

source  of  inhibition  and  glutamate‐releasing  synapses  are  the  principle  excitatory 

transmitters  (Ben‐Ari,  2002); GABA  and glutamate  only differ by  a  single  carboxyl group 

(Waagepetersen et al., 2007).   Approximately 90% of all  synaptic neurotransmission  in  the 

CNS  is  mediated  by  GABA  and  glutamate  (Schousboe  and  Waagepetersen,  2003, 

Waagepetersen and Schousboe, 2009) and at least one‐third of all CNS neurons utilise GABA 

as  their primary neurotransmitter  (Vithlani et al., 2011).   GABAergic  transmission  requires 

both  a  synthesising  enzyme  –  glutamic  acid  decarboxylase,  or GAD  –  and  a  degradative 

enzyme  – GABA  transaminase, otherwise known  as GABA‐T  (Waagepetersen  et al.,  2007, 

Yazulla, 2010). 

 

 

Figure 1.5: Chemical structure of ‐aminobutyric acid (Ng et al., 2011). 

 

Page 28: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

12 

 

The  role  and  significance  of  GABA  receptors  in  non‐neuronal  human  tissue  is  obscure.  

Recent  research  using  tissue  obtained  from mice  found  GABAA  receptor  protein  in  the 

following non‐neuronal sites: renal medulla, cortex, heart, left ventricle, aorta, and pancreas 

(Tyagi et al., 2007).   GABAA  receptor protein has also been  found  to be present  in human, 

rabbit, and rat kidney  tissue  (Sarang et al., 2001).   Future studies determining  the role and 

significance  of GABA  receptors  in  non‐neuronal  tissues,  including  sclera, would  help  in 

piecing  together  the  big  picture  of  myopia  and  would  shed  some  light  on  potential 

pharmaceutical intervention. 

 

1.5.1 ‐Aminobutyric Acid Receptors – GABAA, GABAB, and GABAC 

GABA is a highly flexible molecule; it can attain many low‐energy conformations that bind 

to  three pharmacologically  and physiologically distinct GABA  receptors: GABAA, GABAB, 

and  GABAC  (Figure  1.6,  Figure  1.7,  &  Table  1.2).    GABAC  is, more  recently,  known  as 

GABAA0r  (Barnard  et  al.,  1998,  Leung  et  al.,  2005,  Bormann,  2000);  the  change  in 

nomenclature  classifies  the  ‐containing  GABA  receptors  as  a  specialised  set  of  GABAA 

receptors  that  are  insensitive  to  both  bicuculline  and  benzodiazepines  (Bormann,  2000).  

Generally,  GABAA  and  GABAB  receptors  are  defined  by  their  respective  sensitivities  to 

bicuculline and baclofen; GABAC receptors are a pharmacologically distinct group – they do 

not  respond  to either drug  (Bowery, 1989,  Johnston, 1996, Bormann and Feigenspan, 1995, 

Cherubini and Strata, 1997, Bormann, 2000); see Figure 1.8. 

Page 29: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

13 

 

 

A) 

 

B) 

 

C) 

 Figure 1.6: Structure of the GABAA receptor.  [Figure (A) taken from (Enna, 2007); Figures (B) 

and (C) taken from (Akk et al., 2007).] 

(A) Pentameric structure of GABAA receptor showing  five representative subunits –  in  this 

case, 2x α subunits, 2x β subunits, and 1x 2 subunit  (Enna, 2007).   Also shown are unique 

binding sites for each subunit.   The binding sites for GABA are sandwiched between the α 

and β subunits.  Ionotropic GABAA receptors are fast‐acting, ligand‐gated chloride channels 

Page 30: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

14 

 

(Sieghart, 2006); GABA receptor activation causes an influx of chloride ions (Waagepetersen 

et al., 2007).  The membrane topography of GABAC receptors is assumed to be very similar to 

that of GABAA (Bormann, 2000).  However, GABAC receptors are composed exclusively of  (1‐3) subunits (Bormann, 2000).  (The two P symbols at the bottom of the diagram represent 

protein kinase.) 

(B) A single subunit of the GABAA receptor (Akk et al., 2007).  This image is focusing on the 

topography  of  the  subunits; M1‐M4  represents  individual  transmembrane  domains.    The 

transmembrane  domain  coloured  grey  – M2  –  forms  an  important  part  of  the  chloride 

channel (Akk et al., 2007). 

(C) Top‐down view of the pentameric structure of the GABAA receptor (Akk et al., 2007). 

 

 Figure 1.7: Structure of the GABAB receptor (Enna, 2007). 

Metabotropic GABAB  receptors produce  slow and prolonged  inhibitory  responses; GABAB 

receptors are coupled indirectly via proteins to either calcium or potassium channels (Bettler 

and  Tiao,  2006).    Postsynaptically,  stimulation  of  GABAB  receptors  causes  an  efflux  of 

potassium  ions  (Waagepetersen  et  al.,  2007);  presynaptically,  GABAB  receptors  regulate 

calcium channels and thereby cause inhibition of transmitter release (Olsen and Betz, 2006).  

It  is  important  to note  that  the GABAB  receptor  is an obligate heterodimer:  the  receptor  is 

only  functional  when  both  the  GABAB  R1  isoform  and  the  GABAB  R2  isoform  are  co‐

expressed in the same cell (Pierce et al., 2002). 

 

Page 31: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

15 

 

a) 

 b) 

 Figure 1.8: Pharmacological differences between GABAA and GABAC receptors (Gottesmann, 

2002, Bormann, 2000). 

(A)  The  GABAA  receptor  has  binding  sites  for  barbiturates,  benzodiazepines,  and 

neurosteroids  and  GABA  responses  are  blocked  by  bicuculline  (competitively)  and  by 

picrotoxin (non‐competitively) (Gottesmann, 2002, Bormann, 2000). 

(B) The GABAC  receptor  is  activated  by CACA,  antagonised  by TPMPA,  and  blocked  by 

picrotoxinin (Gottesmann, 2002, Bormann, 2000). 

 

Page 32: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

16 

 

Table 1.2: Characteristics of the three GABA receptor types: GABAA, GABAB, and GABAC. 

  GABAA Receptor GABAB Receptor GABAC  (or  GABAA0R) 

Receptor 

Reference(s)

Category Ligand‐gated ion channel  G‐protein coupled 

receptor (to either calcium 

or potassium channels) 

Ligand‐gated ion channel  (Emberger et al., 2000, Enz and Cutting, 1999, 

Johnston, 1996, Ben‐Ari et al., 2007, Kumar et 

al., 2008, Vithlani et al., 2011) 

Subunits α1‐6, β1‐3, 1‐3, , , , &   GBR1 & GBR2  1‐3  (Bormann,  2000,  Krogsgaard‐Larsen  et  al., 

1997,  Fritschy  et  al.,  2004,  Emberger  et  al., 

2000, Enz and Cutting, 1999, Schousboe and 

Waagepetersen, 2008, Stone et al., 2003, Ben‐

Ari  et  al.,  2007,  MacDonald  et  al.,  2007, 

Vithlani et al., 2011) 

Agonists I4AA 

Isoguvacine 

Isonipecotic acid 

Muscimol 

TACA 

TAMP (weak) 

THIP 

Baclofen  CACA 

CAMP 

Muscimol (partial) 

TACA 

TAMP 

(Bormann,  2000,  Krogsgaard‐Larsen  et  al., 

1997, Schousboe and Waagepetersen, 2008) 

Antagonists BMC 

Gabazine 

Picrotoxin 

Phaclofen 

Saclofen 

I4AA 

Isoguvacine (weak) 

Picrotoxin 

THIP (weak) 

TPMPA 

(Bormann,  2000,  Krogsgaard‐Larsen  et  al., 

1997, Enz and Cutting, 1999) 

Desensitisation Strong  Variable  Weak  (Bormann, 2000, Mutneja et al., 2005) 

Modulator(s) Barbiturates 

Benzodiazepines 

Ethanol 

Neurosteroids 

Triazolopyridazines 

‐‐‐  Zinc?  (Bormann,  2000,  Emberger  et  al.,  2000, 

Kaneda et al., 2000) 

BMC – [3H]bicuculline methochloride; CACA – cis‐4‐aminocrotonic acid; CAMP – cis‐2‐(aminomethyl)cyclopropane‐1‐carboxylic acid; I4AA – imidazole‐4‐acetic acid; TACA – 

trans‐4‐aminobut‐2‐enoic  acid;  TAMP  –  trans‐2‐aminomethylcyclopropanecarboxylic  acid;  THIP  –  4,5,6,7,‐tetrahydroisoxazolo[5,4‐c]pyridine‐3‐ol;  TPMPA  –  and  (1,2,5,6‐

tetrahydropyridine‐4‐yl)methylphosphinic acid. 

 

Page 33: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

17 

 

1.5.2 ‐Aminobutyric Acid as a Piece in the Myopia Puzzle: GABA in Eye Growth 

GABA antagonists have been  found  to  influence ocular growth  in chick models of myopia 

(Stone  et  al.,  2003,  Leung  et  al.,  2005)  and,  in  association  with  inhibition  of  myopia 

development  in chicks,  facilitate  learning and memory  in mice  (Chebib et al., 2009b).   One 

key study (Stone et al., 2003) demonstrated that GABA plays a modulatory role during eye 

growth and refractive development.  Refer to Table 1.3 for a summary of papers addressing 

the use of GABA in animal models. 

 

Table  1.3:  Summaries  of  notable  papers  utilising  GABA  in  animal  studies.    GABA 

antagonists  were  found  to  inhibit  both  form‐deprivation  myopia  and  normal  eye 

development. 

Reference(s)    Background  Finding 

(Stone  et  al., 

2003) 

 White  leghorn  chicks  received  daily  intravitreal 

injections of agonists or antagonists  to GABAA 

and  GABAC  Rho  receptor  subtypes.    Results 

following the injection period were determined 

using refractometry, ultrasound, and callipers. 

Antagonists  to  GABAA  and 

GABAC  Rho  receptor 

subtypes  inhibited  both 

form‐deprivation  myopia 

and the development of eyes 

with normal visual input. 

(Leung  et  al., 

2005) 

  Gallus domesticus chicks received regular (days 4, 7 

& 10) intravitreal injections of two antagonists – 

bicuculline  and  TPMPA  –  to  GABAA  and 

GABAC Rho receptor subtypes.   Measurements 

following  the  trial  period  were  taken  using 

ultrasound, streak retinoscopy, and micrometer 

screw gauges. 

Two  antagonists  –  bicuculline 

and  TPMPA  –  to  GABAA 

and  GABAC  Rho  receptor 

subtypes  inhibited  both 

form‐deprivation  myopia 

and  normal  eye 

development. 

(Chebib et al., 

2009b) 

  Red‐Rhode Island White cross cockerels were fitted 

monocularly  with  a  ‐15D  spectacle  lens  and 

received  daily  intravitreal  injections  of  cis‐3‐

ACPBPA  or  trans‐3‐ACPBPA,  GABAC 

antagonists.   Measurements were  taken  using 

streak retinoscopy and A‐scan ultrasonography.

Mice  received  intra‐peritoneal  injections  of  cis‐3‐

ACPBPA or trans‐3‐ACPBPA and, following the 

injection  period, were  subjected  to  the Morris 

Water Maze to determine potential effects of the 

above‐mentioned  drugs  on  learning  and 

memory capability. 

Antagonists  to  GABAC  –  cis‐3‐

ACPBPA  and  trans‐3‐

ACPBPA  –  were  found  to 

both  inhibit  myopia 

development  in  chicks  and 

facilitate  learning  and 

memory in mice. 

 

1.5.3 ‐Aminobutyric Acid within the Human Eye 

The human retina contains all  three GABA receptor subtypes (Qian and Ripps, 2009).   The 

majority  of  the mammalian  retinal  cells  found  to  express  GABA  are  the  amacrine  cells 

(Nguyen‐Legros  et  al.,  1997,  Davanger  et  al.,  1991,  Crooks  and  Kolb,  1992).    GABAC  is 

expressed predominantly  in  the  retina on bipolar  cells of  every  subtype  (Qian and Ripps, 

2009).    In  the  retina, GABA  shares  functional pathways with dopamine and acetylcholine, 

Page 34: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

18 

 

neurotransmitters  also  implicated  in  refractive development  (Stone  et  al.,  2003).   Refer  to 

Table 1.4 for general and specific  locations of GABA receptors  in the eye (both human and 

animal due to somewhat limited human data). 

 

A study was undertaken by Young in 2003 using human scleral tissue from nine donors with 

non‐myopic  refractive  history  (Young  et  al.,  2003).    A  cDNA  (complementary 

deoxyribonucleic acid) library was constructed from the scleral ribonucleic acid (RNA) and a 

total of 640 expressed sequence tags (ESTs) were produced.  The only neuronal‐specific EST 

yielded was  for GABAA  receptor‐associated protein  (gene name: GABARAP).    [It must be 

noted  that  this  study was  by  no means  comprehensive.    The  authors  acknowledged  this 

point based on the fact that genes such as collagen type 1 and elastin, known constituents of 

the sclera, were not  identified  in  their  library screening procedure.   The authors estimated 

that the genes that were identified in the study represented only 1‐2% of the total number of 

mRNA  (messenger  ribonucleic  acid)  species  potentially  expressed  by  scleral  fibroblasts 

(Young et al., 2003).] 

 

It has been postulated  that,  in  the normal eye, GABA may be  involved  in determining  the 

shape of the normal developing eye (Leung et al., 2005).  One paper (Leung et al., 2005) has 

suggested, based on animal studies undertaken in chicks, that GABA antagonists may have a 

direct effect on ocular growth; accordingly, GABA antagonists have been recommended as 

having “a promising clinical role in the regulation of ocular growth including the treatment 

of myopia”  (Leung  et  al.,  2005).    Leung  et  al.  (2005)  found  that  the  GABA  antagonists, 

bicuculline and TPMPA, reduced  form‐deprived ocular growth, as well as normal growth.  

However, it must be noted that bicuculline alone, at a concentration of 10 mg / mL, caused 

hypermetropia of the control eyes. 

 

1.5.4 ‐Aminobutyric Acid in Animal Models 

A recent study (Cheng et al., 2011) found the GABAC receptor subtype, rho1, present in chick 

sclera  (the  presence  or  absence  of  the  other  two  main  receptor  subtypes  was  not 

investigated).   Another  recent  study  (Cheng  et  al.,  2012)  found  the GABAA Alpha  1  and 

GABAC  Rho  1  receptor  subtypes  present  in  chick  cornea;  GABAB  was  not  found  to  be 

present.   A study currently  in press  (Cheng et al.,  In Press) reported expression of GABAA 

Alpha 1, GABAB R2, and GABAC Rho 1 receptor subtypes  in chick RPE.   Although GABA 

Page 35: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

19 

 

receptors  have  been  found  in  chick  sclera  (and  cornea  and RPE),  it  is  unknown whether 

GABA  receptors are present or absent  in human  sclera.   For background  information  into 

animal studies – species employed, techniques used, and rationale for different approaches, 

refer to Appendix 1. 

 

Page 36: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

20 

 

Table  1.4: Ocular  tissues  –  human  and  animal  –  found  to  have GABA  receptors present.  

GABA‐stained retinal cells include amacrine and ganglion cells. 

Ocular Tissue GABA Present in:  Finding Reference(s)

Human Retina  The  total  number  of  GABA‐stained  cells 

(strongly  or  moderately  stained)  was 

estimated  to be between 26 and 40%.   The 

majority  of  cells  that demonstrated GABA 

immunoreactivity  were  interpreted  as 

amacrine  cells,  terminating  in  the  inner 

plexiform layer (as none of the stained cells 

displayed  extensions  in  an  outward 

direction).    Furthermore,  a  subpopulation 

was observed  to be  immunoreactive  in  the 

ganglion  cell  layer  (these  cells  were 

assumed  to  be  displaced  amacrine  cells).  

Cells  thought  to  represent  sectioned 

interplexiform  cell  fibres  and  terminals 

present  in  the  inner  nuclear  and  outer 

plexiform  layers  appeared  to  demonstrate 

GABA  immunoreactivity.   There  appeared 

to  be  some  GABA‐stained  ganglion  cells 

but  no  horizontal,  bipolar,  or Müller  cells 

stained for GABA. 

(Davanger  et 

al., 1991) 

Human Retina  The  study  focused  on  the  central  retina.  

Approximately  40%  of  the  amacrine  cells 

present  in  the  inner  nuclear  layer  were 

found  to  be  GABA  immunoreactive.  

Furthermore,  a  few  amacrine  cells  in  the 

inner  plexiform  layer  and  ganglion  cell 

layer  also  demonstrated  GABA 

immunoreactivity.    There  appeared  to  be 

faint  staining  of  photoreceptors  and  cone 

pedicles  in  the  outer  plexiform  layer.  

(Bipolar,  horizontal,  and  most  ganglion 

cells  did  not  demonstrate 

immunoreactivity.) 

(Crooks  and 

Kolb, 1992) 

Human Retina  Staining  for  GABAA  Alpha  1  subunit  was 

found  to  be  intense  in  both  the  inner  and 

outer  plexiform  layers.    Immunoreactivity 

for  the above antibody was also present  in 

many amacrine and ganglion cell somas  in 

the  inner  nuclear  layer  and  ganglion  cell 

layer.    The  same  cells  also  stained  for 

GABAA Beta 2 & 3 but  less  intensely.   The 

presence  of  the  GABAA  receptors  on  the 

bipolar  dendritic  tips  may  mean  that  the 

role of  the GABA  receptors are  to mediate 

the receptive field surrounding both off and 

on  bipolar  cells.    The  presence  of  the 

GABAA  receptors  on  the  bipolar  axon 

terminals  suggest  that  much  of  the 

inhibition  feeding  back  from  GABAergic 

amacrine  to  bipolar  cells  is  GABAA‐

(Vardi  and 

Sterling, 1994) 

Page 37: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

21 

 

mediated. 

Vertebrate Retina 

Although  all  three  GABA  receptor  subtypes 

were  found  to be present  in  the vertebrate 

retina,  the  retina  was  found  to  be 

particularly  enriched  with  GABAC.    Of 

note,  it  was  mentioned  that  “GABA‐

mediated  inhibition  may  play  important 

roles in modulating visual information as it 

flows from photoreceptors to the brain”. 

(Lukasiewicz 

and  Shields, 

1998) 

Human Retina GABAC Rho 1 immunoreactivity was primarily 

observed in the inner plexiform layer. 

(Gussin  et  al., 

2011) 

Chick Sclera 

The GABAC Rho 1 receptor subunit was found 

to  be  present  in  fibroblasts  and 

chondrocytes  of  both  the  fibrous  and 

cartilaginous layers of chick sclera. 

(Cheng  et  al., 

2011) 

Chick Cornea 

Chick corneal  tissue was  found  to be positive 

for both GABAA Alpha 1 and GABAC Rho 1 

receptor  subunits  and  was  negative  for 

GABAB.   GABA may play a role  in corneal 

transparency by way of fluid transportation 

in  the  corneal  epithelium.    The  GABA 

receptors  may  be  involved  in  regulating 

corneal sensitivity or other neural functions 

in the corneal epithelium. 

(Cheng  et  al., 

2012) 

 

1.5.5 ‐Aminobutyric Acid in Fibroblasts of other Tissues 

The functional impact of GABA on fibroblast activity, in particular, has been documented in 

a  few relatively recent studies.   For example, GABA stimulates  the synthesis of hyaluronic 

acid and enhances the survival rate of the dermal fibroblasts obtained from skin samples (Ito 

et al., 2007).  Less recently (Göhlich et al., 1984), it was demonstrated that the rate of GABA 

synthesis in skin fibroblasts from Huntington’s disease patients can be around 3 times higher 

than in healthy controls.  A study on fibroblasts obtained from human buccal mucosa found 

that GABA stimulated collagen synthesis and proliferation (Scutt et al., 1987).  From a gene 

expression perspective,  several genes  encoding  cellular  receptors,  including GABAA, have 

been  noted  in  genes  induced  in  skin  and  lung  fibroblasts  (Gu  and  Iyer,  2006).   mRNA 

expression for the GABAA receptor β3 subunit, GABRB3, has been found to be up‐regulated 

in human cleft lip and/or palate fibroblasts (Baroni et al., 2006).  The cell proliferation activity 

of GABA was studied using the mouse fibroblast cell line, NIH3T3 (Han et al., 2007).  It was 

found  that  GABA  treatment  significantly  promoted  cell  proliferation  and  significantly 

suppressed the mRNA expression of inflammatory mediators, such as IL‐1β (interleukin‐1β) 

and TNF‐α(tumour necrosis factor‐α) (Han et al., 2007).   From  the above studies,  it  is clear 

that GABA can potentially play a functional role in fibroblast activity. 

Page 38: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

22 

 

1.5.6 Pharmacological Factors Affecting Eye Growth in Animal Models 

A  recent  review  into  pharmaceutical  interventions  for  myopia  control  (Ganesan  and 

Wildsoet, 2010) addressed  the use of GABA and  cited  three  studies;  two  studies  involved 

chicks  and  one  involved  monkeys.    The  chick  studies  –  one  utilising  form‐deprivation 

myopia and the original study of its kind (Stone et al., 2003) and the other one lens‐induced 

myopia  (Chebib et al., 2009a) – both  reported  the same outcome: anti‐myopia effects  for a 

range of GABA antagonists.   More  specifically, GABAC‐selective antagonists proved  to be 

more potent than either GABAA‐ or GABAB‐selective antagonists.   Both of these studies are 

in  agreement with  another  recent  study  (Chebib  et  al.,  2009b), which  also  found GABA 

antagonists  –  cis‐  and  trans‐3‐ACPBPA  –  had  weak  effects  (presence  of  the  antagonists 

resulted  in a reduced cellular GABA response) at GABAA and GABAB receptors but potent 

antagonist effects at GABAC receptors.  The study involving monkeys found retinal GABAC 

receptors appeared to be involved in modulation by GABA of a retinoic acid pathway (Song 

et al., 2005).  The review concludes the section on GABA with this: “However, there has been 

no follow‐up to this study [referring to: (Song et al., 2005)] and no relevant studies of other 

mammalian models” (Ganesan and Wildsoet, 2010). 

 

1.6 Human Sclera 

The  sclera,  or  ‘skeleton’  of  the  eye  (Trier,  2005),  is  a  dynamic  tissue;  it  is  capable  of 

responding to changes, modulated by visually guided signals originating from the retina, in 

the visual environment by altering ocular  size and  refraction  (Summers Rada et al., 2006).  

The biochemical and biomechanical properties of the sclera determine, to a large degree, the 

shape  and  size of  the globe  and  thus  the  refractive  state;  scleral physiology must  alter  to 

allow  the  eye  to  expand  during  refractive  development  (Summers  Rada  et  al.,  2006, 

Benavente‐Perez, 2006, Jobling et al., 2009, Young et al., 2003, Yang et al., 2009).  Accordingly, 

myopia development presents, not only as a rapid increase in eye size, but is also associated 

with a  loss of scleral  tissue weight  (Yang et al., 2009) and scleral  thinning  (Morgan, 2003).  

However, it has not been fully elucidated what initiates and regulates the scleral remodelling 

that  occurs  during myopia  onset  and  development  (McBrien  et  al.,  2006).    For  relevant 

background  information,  the  following  sections  outline  the  different  constituents  and 

biochemical properties of the sclera. 

 

Page 39: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

23 

 

1.6.1 Gross Structure & Function of Sclera 

The sclera (derived from the Greek word skleros, meaning ‘hard’), together with the cornea, is 

derived from both the neural crest and mesoderm and forms the outermost covering of the 

eye (Summers Rada et al., 2006, Kashiwagi et al., 2010, Young et al., 2003, Seko et al., 2008, 

Fullwood et al., 2011).   It  is commonly known as the white of the eye and forms an almost 

complete sphere between 22 mm (Tsai et al., 2010) and 24 mm diameter (Watson and Young, 

2004).   The  sclera  is  a dense,  fibrous, viscoelastic  connective  tissue  (Summers Rada  et  al., 

2006, Rada et al., 1997, Yang et al., 2009), accounts for approximately 85% of the total ocular 

surface (McBrien and Gentle, 2003, Watson and Young, 2004), and extends from the cornea 

to  the optic nerve  (Elsheikh et al., 2010).   The sclera  is composed of  three  layers:  (external 

layer to inner aspect) the episclera, scleral stroma proper, and the lamina fusca (McCluskey, 

2001, Watson and Young, 2004). 

 

Scleral  connective  tissue  contains  matrix‐secreting  fibroblasts  embedded  in  a  matrix  of 

irregular and interwoven collagen fibres in close association with various proteoglycans, or 

PGs,  and  glycoproteins  (Rada  et  al.,  1997,  Summers Rada  et  al.,  2006, Young  et  al.,  2003, 

McCluskey,  2001,  McBrien  et  al.,  2006).    The  underlying  structure,  composition,  and 

arrangement of collagen fibres in the sclera presents very differently to collagen found in the 

cornea; its presentation is more comparable to collagen found in the skin (Yang et al., 2009, 

Summers Rada  et  al.,  2006).   Due  to  the  irregularity  of  its  collagen  fibres  and  its  relative 

hydration,  the  sclera  is  characteristically  opaque  and  yet  brilliantly white  (McBrien  and 

Gentle, 2003, Elsheikh et al., 2010, Meek and Fullwood, 2001, Kashiwagi et al., 2010, Tsai et 

al., 2010, Fullwood et al., 2011).  The opacity of the sclera ensures that internal light scattering 

does not affect the retinal  image (Watson and Young, 2004, Seko et al., 2008).   The sclera  is 

avascular;  it obtains  its nutrients via  the choroid and vascular plexi  in Tenon’s capsule – a 

hypocellular  layer  of  radially‐arranged,  compact  collagen  bundles  running  parallel  to  the 

scleral surface – and episclera (Watson and Young, 2004). 

 

The main  functions  of  the  sclera  are  essentially  three‐fold:  1)  the  sclera  is  rigid,  but  not 

inflexible,  in  order  to  offer  resistance  to  the  effects  of  intraocular  pressure,  or  IOP,  and 

external trauma (Summers Rada et al., 2006, McBrien and Gentle, 2003, Elsheikh et al., 2010, 

Rada et al., 1997, McCluskey, 2001, Tsai et al., 2010, Watson and Young, 2004); 2) the sclera is 

tough  and  impenetrable  –  yet  allowing  vascular  and  neural  access  –  in  order  to  provide 

Page 40: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

24 

 

protection  to  ocular  components  (McBrien  and Gentle,  2003,  Summers  Rada  et  al.,  2006, 

Elsheikh et al., 2010, McCluskey, 2001, Tsai et al., 2010, Trier, 2005, Watson and Young, 2004); 

and 3) the sclera is capable of rapid remodelling whilst maintaining shape and dimensional 

parameters by providing a  stable base  for  contractions of  the  ciliary muscle  (McBrien and 

Gentle, 2003) and enabling attachment  for other extraocular muscle  insertions  (Elsheikh et 

al., 2010, McCluskey, 2001). 

 

1.6.2 Composition of the Sclera 

The major biochemical components of the sclera include collagen, elastin, glycoproteins, and 

proteoglycans (refer to Table 1.5).  This structure is responsible for maintaining the rigidity, 

strength, and elasticity  that  is characteristic of  the sclera  (Summers Rada et al., 2006).   The 

sclera  essentially  consists  of  connective  tissue  comprised  of  the  ECM  and  ECM‐secreting 

fibroblasts  (Summers  Rada  et  al.,  2006)  in  close  association with  PGs  and  glycoproteins 

(Young et al., 2004); refer to Figure 1.9.  Biochemical changes in the scleral framework and in 

the  molecules  required  for  synthesis  and  degradation  processes  can  lead  to  significant 

changes  in  scleral  biomechanical  properties;  accordingly,  associated  biochemical  and 

biomechanical changes have been observed in scleral shape, ocular size, and, eventually, the 

refractive  state  of  the  eye  (Young  et  al.,  2004, McBrien  et  al.,  2009).   Current  knowledge 

addressing  specific  biochemical  and  biomechanical  changes  during  myopia  onset  and 

development are described at the end of each section below, if applicable. 

 

 

Figure 1.9: Model illustrating the likely molecular structure – based on current knowledge – 

of  the  ECM  of  the  mammalian  sclera  (McBrien  and  Gentle,  2003).    Major  biochemical 

components include collagen, elastin, glyproteins, and proteoglycans. 

 

Page 41: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

25 

 

Table 1.5: Main biochemical constituents present in human sclera. 

Constituent Reference(s)

Fibrous Connective Tissue  (Summers Rada et al., 2006, McBrien and Gentle, 2003, Elsheikh et al., 2010, Jobling et al., 2009, Kusakari et 

al., 1997, Young et al., 2003, Yang et al., 2009) 

Collagen   

          Types I, III, IV, V, VI, VIII, XII, & XIII  (Jobling et al., 2009, Summers Rada et al., 2006, McBrien and Gentle, 2003, Kashiwagi et al., 2010, Wessel et 

al., 1997, Yang et al., 2009, Kusakari et al., 1997, Trier, 2005) 

Elastin  (Moses et al., 1978, Maza et al., 2012) 

Enzymes  (McCluskey, 2001, McBrien and Gentle, 2003) 

Fibroblasts & Myofibroblasts  (Cui et al., 2008, McCluskey, 2001, Summers Rada et al., 2006, Young et al., 2003, McBrien and Gentle, 2003, 

Cui et al., 2004) 

Glycoproteins (McCluskey, 2001, Young et al., 2003, Tsai et al., 2010) 

Growth Factors (Moring et al., 2007) 

Proteoglycans (McCluskey, 2001, Tsai et al., 2010) 

          Aggrecan  (McBrien and Gentle, 2003, Summers Rada et al., 2006, Rada et al., 1997) 

          Biglycan  (McBrien and Gentle, 2003, Summers Rada et al., 2006, Rada et al., 1997) 

          Decorin  (McBrien and Gentle, 2003, Summers Rada et al., 2006, Rada et al., 1997) 

     Glycosaminoglycans  (Summers Rada et al., 2006) 

          Chondroitin sulfate  (Summers Rada et al., 2006) 

          Dermatan sulfate  (Summers Rada et al., 2006) 

          Heparan sulfate  (Summers Rada et al., 2006) 

          Heparan  (Summers Rada et al., 2006) 

          Hyaluronan  (Kashiwagi et al., 2010, Summers Rada et al., 2006) 

          Keratan sulfate  (Summers Rada et al., 2006) 

 

Page 42: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

26 

 

1.6.3 Collagen 

Mammalian scleral tissue is composed of approximately 90% collagen by weight (Summers 

Rada et al., 2006, McBrien and Gentle, 2003, Yang et al., 2009).  There are 8 collagen subtypes 

present in human sclera: Type I, III, IV, V, VI, VIII, XII and XIII (McBrien and Gentle, 2003, 

Summers Rada et al., 2006, Yang et al., 2009, McCluskey, 2001, Kashiwagi et al., 2010, Trier, 

2005, Jobling et al., 2009, Kusakari et al., 1997).  The structure and function of each collagen 

subtype varies considerably (Summers Rada et al., 2006).  Type I collagen fibres are the most 

abundant  type and can be present  in up  to 50‐70% of  the human sclera  (Yang et al., 2009).  

With  respect  to  diameters,  adult  human  scleral  collagen  fibres  are  highly  variable:  fibrils 

have  an  average  range  of  94‐102 nm  and  an  overall  range  between  25‐250 nm  (Summers 

Rada  et  al.,  2006).   More  specifically,  the  outer  scleral  layer  –  the  episclera  –  has  been 

reported to have an average of 100 nm (Yang et al., 2009).  In terms of thickness, the average 

fibre ranges between 10‐25 μm (Tsai et al., 2010).  During myopia development, the diameter 

of  the  scleral  collagen  fibrils  is  reduced, weakening  the  sclera  (Choo,  2003, Gentle  et  al., 

2003). 

 

1.6.4 Elastin 

As  is  characteristic  of  tissues  that  are  subjected  to multidirectional  stretching,  the  human 

sclera is partly composed of elastic fibres (McCluskey, 2001, Moses et al., 1978).  Elastic fibres 

are  partly  abundant  in  the  lamina  fusca  and  trabecular meshwork  (Watson  and  Young, 

2004); however, overall, elastic  tissue  forms  less  than 2% of  the  sclera per  se  (Moses et al., 

1978).    The  elastin  is  composed  of  non‐polar  hydrophobic  amino  acids,  such  as  alanine, 

valine,  isoleucine,  and  leucine,  and  contains  little  hydroxyproline  and  no  hydroxylysine 

(Watson and Young, 2004). 

 

1.6.5 Enzymes 

Notable  enzymes  present  in  the  sclera  are matrix metalloproteinases  (MMPs),  elastases, 

collagenases,  and  proteoglycanases  (Maza  et  al.,  2012).   MMPs,  matrix‐degrading,  zinc‐

dependent  endopeptidases  (Benoit  de  Coignac  et  al.,  2000),  are  produced  by  scleral 

fibroblasts  (McCluskey,  2001)  as  either  secreted  or  membrane‐bound  pro‐enzymes  or 

zymogens (Cauwe et al., 2007).  Remodelling and breakdown of the ECM occurs, at least in 

part, by MMPs (McBrien and Gentle, 2003, Kashiwagi et al., 2010) since they are responsible 

for degrading collagens, PGs, and other matrix macromolecules (Tomita et al., 2002): MMPs 

Page 43: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

27 

 

cleave almost all ECM components (Pirilä et al., 2007).  Other functions of MMPs are listed in 

Table 1.6.  The MMPs, of which there are 23 in humans (listed in Table 1.7), share a common 

domain  structure with  a  signal  peptide  for  secretion,  a  propeptide,  a  catalytic  domain,  a 

hinge region, and, in the majority of cases, a C‐terminal domain (Clark et al., 2008, Cauwe et 

al., 2007).   MMPs are activated by  removal of  the NH2‐terminal propeptide  (Cauwe et al., 

2007).    Altering  the  visual  environment  leads  to  changes  in  the  concentration  of MMPs 

(Fredrick, 2002) and, accordingly, alterations have been observed  in MMPs during myopia 

development (McBrien et al., 2006).  Specifically, levels of MMPs, and their tissue inhibitors, 

increase during myopia development (Wride et al., 2006, Choo, 2003).  MMP‐2 has been most 

strongly implicated in the process of scleral remodelling (Jones et al., 1996). 

 

Table  1.6: Known  functions of MMPs.    Some  functions  include  regulation of  cell growth, 

regulation of apoptosis, and alteration of cell motility. 

Functions of MMPs  References

Opposing  effects on angiogenesis via matrix degradation but 

also release of angiogenesis inhibitors 

(Clark et al., 2008, Cauwe et al., 

2007) 

Regulation  of  cell  growth  via  cleavage  of  cell  surface‐bound 

growth  factors  and  receptors,  release  of  growth  factors 

sequestered in the ECM or integrin signalling 

Regulation of apoptosis via release of death or survival factors 

Alteration of cell motility by revealing cryptic matrix signals, 

or cleavage of adhesion molecules 

Effects on the immune system and host defence 

Modulation of the bioactivity of cytokines 

 

Other  proteases  include  elastases,  collagenases,  and  proteoglycanases  (McCluskey,  2001, 

Maza et al., 2012).  Elastase is regarded as a powerful proteinase that lacks specificity, unlike 

some of the other proteinases, such as collagenase (Maza et al., 2012).   Elastase, as its name 

suggests, degrades elastin but, due to its lack of specificity,  it is capable of degrading other 

components of the ECM, such as collagen and PGs (Maza et al., 2012).  Collagenase degrades 

collagen  fibrils;  collagen  degradation  as  a  function  in  both  normal  and  inflamed  tissues 

depends  on  the  balance  between  collagenase  and  its  inhibitors  (Wooley,  1984).  

Proteoglycanases degrade the core protein and link proteins of PGs (Maza et al., 2012). 

 

Page 44: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

28 

 

Table 1.7: Known MMPs and their associated substrate specificity.  In the context of myopia, MMP‐2, or gelatinase‐A, has been most strongly 

implicated in the process of scleral remodelling. 

Gene Name(s)  Reference(s)

MMP‐1  Interstitial collagenase or fibroblast collagenase or collagenase‐1  (Tomita et al., 2002) 

MMP‐2  Gelatinase‐A or 72kDa type IV collagenase  (Benoit de Coignac et al., 2000, Clark et al., 2008) 

MMP‐3  Stromelysin‐1  (Cauwe et al., 2007) 

MMP‐7  Matrilysin‐1  (Benoit de Coignac et al., 2000, Clark et al., 2008) 

MMP‐8  Neutrophil collagenase or collagenase‐2   (Pirilä et al., 2007, Giambernardi et al., 2001) 

MMP‐9  Gelatinase‐B  (Benoit de Coignac et al., 2000, Clark et al., 2008) 

MMP‐10  Stromelysin‐2  (Cauwe et al., 2007) 

MMP‐11  Stromelysin‐3  (Cauwe et al., 2007) 

MMP‐12  Macrophage metalloelastase  (Benoit de Coignac et al., 2000, Clark et al., 2008) 

MMP‐13  Collagenase‐3  (Cauwe et al., 2007) 

MMP‐14  Membrane‐type 1‐MMP  (Clark et al., 2008) 

MMP‐15  Membrane‐type 2‐MMP  (Clark et al., 2008) 

MMP‐16  Membrane‐type 3‐MMP  (Clark et al., 2008) 

MMP‐17  Membrane‐type 4‐MMP  (Clark et al., 2008) 

MMP‐19  RASI‐1  (Cauwe et al., 2007) 

MMP‐20  Enamalysin  (Benoit de Coignac et al., 2000, Clark et al., 2008) 

MMP‐21  Not classified  (Cauwe et al., 2007) 

MMP‐23  CA‐MMP  (Cauwe et al., 2007) 

MMP‐24  Membrane‐type 5‐MMP  (Cauwe et al., 2007) 

MMP‐25  Membrane‐type 6‐MMP  (Cauwe et al., 2007) 

MMP‐26  Matrilysin‐2 or endometase  (Pirilä et al., 2007) 

MMP‐27  ‐‐‐  (Clark et al., 2008) 

MMP‐28  Epilysin  (Cauwe et al., 2007) 

 

Page 45: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

29 

 

1.6.6 Scleral Fibroblasts 

Scleral  fibroblasts  –  or  sclerocytes  –  are  present  in  the  ECM,  although  not  in  abundance 

(McCluskey,  2001),  and  are  arranged  in  lamellae,  or  layers  (Summers  Rada  et  al.,  2006, 

Young  et  al.,  2003).    It  is  thought  the  lamella  arrangement of  the  fibroblasts may play  an 

important  role  in  controlling  the  size  of  the  eye  (Summers Rada  et  al.,  2006).   Activated 

fibroblasts have a spindle‐shaped morphology with stress fibre formation, fibronectin fibrils 

and focal adhesion complexes (Tomasek et al., 2002, Jester and Ho‐Chang, 2003, Jester et al., 

2002).    Fibroblasts,  along with  the  corneal  stroma,  are  responsible  for  the  production  of 

proteins  found  in  the ECM, such as collagen, PGs, and hyaluronan  (Kashiwagi et al., 2010, 

McCluskey,  2001).   Accordingly,  the  structural  organisation  and  integrity  of  the  sclera  is 

largely dependent on the activity of the scleral fibroblasts (McBrien and Gentle, 2003, Baglole 

et al., 2006);  fibroblasts both synthesise and remodel  the ECM  (Young et al., 2003).   Scleral 

fibroblasts are involved in scleral remodelling during axial elongation in myopia (Cui et al., 

2004, Cui et al., 2008) and  it has been recently suggested  that cellular signals acting on  the 

scleral  fibroblast may direct  the growth process  resulting  in myopia  (Barathi  et  al.,  2009).  

Interestingly,  the  proliferation  of  fibroblasts  in  the  sclera  decrease  during  myopia 

development but, during recovery, increase (Choo, 2003).   Fibroblasts are thought to play a 

role(s) during myopic development (refer to Figure 1.10). 

 

 

Figure 1.10: Proposed model of the role of scleral myofibroblast cells in the biochemical and 

Page 46: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

30 

 

biomechanical remodelling that facilitates myopia development (McBrien et al., 2009). 

 

1.6.7 Glycoproteins 

For the purposes of this document, the term ‘glycoprotein’ will be primarily used to describe 

molecules consisting of an oligosaccharide with a mannose core N‐glycosidically  linked  to 

asparagine; in the absence of the above clause, it could be argued that collagen, elastin, and 

PGs  are  glycosylated  proteins  (Maza  et  al.,  2012).    Several  non‐collagenous  glycoproteins 

have been characterised in the ground substance of the sclera during various embryological 

developmental stages;  they  include fibronectin, vitronectin, and  laminin (Summers Rada et 

al., 2006).   Fibronectin  and  laminin are also present  in adult  sclera  (Chapman  et al., 1998, 

Fukuchi et al., 2001, Maza et al., 2012).  It appears that fibronectin plays an important role in 

the  organisation  of  the  pericellular  and  intercellular matrix  due  to  its  ability  to  bind  to 

collagen, fibroblasts, and glycosaminoglycans (GAGs) (Kleinman et al., 1981, Yamada et al., 

1980).   Laminin,  found  in  the basement membranes, participates  in assembly of basement 

membranes  and  promotion  of  cell  adhesion,  growth,  migration,  and  differentiation 

(Kleinman et al., 1985). 

 

1.6.8 Growth Factors 

It has been reported that many characteristics of scleral ECM remodelling are thought to be 

under  the  control  of  specific  growth  factors  (Summers  Rada  et  al.,  2006).    During 

embryological  development,  there  are  six  known  growth  factors  associated  with  scleral 

growth:  IGF‐I,  IGF‐II, PDGF  (platelet‐derived growth  factor), TGF‐β  (transforming growth 

factor), NGF  (nerve growth  factor), and NE  (norepinephrine)  (Tripathi et al., 1991).    It has 

been observed in animal studies that, during myopia development, there is a decrease in the 

levels  of TGF‐β  (Jobling  et  al.,  2004).   The  levels  of  the  growth  factor,  thrombospondin‐1 

(Frost and Norton, 2007), have also been shown to reduce. 

 

1.6.9 Proteoglycans 

PGs comprise approximately 0.7‐0.9% of the total dry weight of the sclera (Summers Rada et 

al., 2006).  PGs, abundant ECM molecules, consist of a core protein with at least one attached 

GAG  side‐chain  made  up  of  repeating  disaccharide  units  (Summers  Rada  et  al.,  2006, 

McCluskey, 2001, Moreno et al., 2005, Ihanamäki et al., 2004).  The GAG side‐chain attached 

to  the PG  often  carries  a negative  charge due  to  their high degree  of  sulfation  (Summers 

Page 47: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

31 

 

Rada et al., 2006, McCluskey, 2001).  Scleral PGs serve several biologic functions: regulation 

of  hydration  in  vivo,  maintenance  of  structural  integrity,  growth  regulation,  matrix 

organisation, collagen fibril assembly and arrangement, and cell adhesion (Rada et al., 1997, 

Summers Rada et al., 2006, McCluskey, 2001, Majava et al., 2007, Watson and Young, 2004).  

PGs  are  synthesised  from  proteins  produced  and  secreted  by  fibroblasts,  as  mentioned 

previously (McCluskey, 2001, Johnson et al., 2006). 

 

Glycosaminoglycans 

As mentioned above, PGs consist of a core protein with at least one attached GAG side‐chain 

made up of repeating disaccharide units.  GAGs are constructed from several types of sugar 

residues, which  include N‐acetylglucosamine, N‐acetylgalactosamine, glucuronic  acid,  and 

iduronic  acid  (Summers Rada  et  al.,  2006).   GAGs  are  categorised  into  four main  groups 

based upon their disaccharide composition, the type of  linkage between disaccharides, and 

the  number  and  location  of  sulfate  residues:  1)  hyaluronan,  2)  chondroitin  sulfate  and 

dermatan sulfate, 3) heparan sulfate and heparan, and 4) keratan sulfate (Summers Rada et 

al., 2006, Ihanamäki et al., 2004).  The most abundant GAGs appear to be dermatan sulphate 

and chondroitin sulphate; hyaluronic acid and heparan are only present  in small amounts 

(Maza et al., 2012). 

 

Hyaluronan, a unique, non‐sulphated GAG, is an important constituent of the ECM: it plays 

a role in regulating cell migration, proliferation, adhesion, development, and differentiation 

(Kashiwagi et al., 2010, Laurent and Fraser, 1992, Knudson and Knudson, 1993).  Hyaluronan 

occupies  the  limited space between  the collagen  fibrils  (Trier, 2005).   Chondroitin sulphate 

(consisting  of  sulphated  N‐acetylgalactosamine  and  glucuronic  acid),  dermatan  sulphate 

(consisting  of  sulphated  N‐acetylgalactosamine  and  two  different  types  of  uronic  acid, 

glucuronic acid and  iduronic acid), heparan  sulphate  (sulphated N‐acetylglucosamine and 

two different  types of uronic acid, glucuronic acid and  iduronic acid), and hyaluronic acid 

(N‐acetylglucosamine and glucuronic acid) form the greater composition of the amorphous 

ground substance present in the intercellular and interfibrillar spaces of the sclera (Maza et 

al.,  2012).    Among  the  biochemical  changes  observed  in  myopic  patients,  decreased 

production of GAGs has also been reported (McBrien et al., 2000, Rada et al., 2000).  It must 

also be noted that, as part of the aging process, there is a significant loss of GAG composition 

(particularly dermatan sulphate); as GAGs are highly hydrated, the decrease  in age‐related 

Page 48: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

32 

 

tissue hydration can be attributed, at least in part, to this loss of GAG composition (Brown et 

al., 1994). 

 

Aggrecan, Biglycan, and Decorin 

Three PG types have been identified in human sclera: aggrecan, biglycan, and decorin (Rada 

et al., 1997, Johnson et al., 2006, Watson and Young, 2004, Boubriak et al., 2003).  Of the PGs 

synthesised  from  sclera organ culture, aggrecan, biglycan, and decorin  represent 6%, 20%, 

and  74%  respectively  (Trier,  2005, Rada  et  al.,  1997).   Compared  to biglycan  and decorin, 

aggrecan is a comparatively large PG: it contains over 100 chondroitin sulfate chains, over 30 

keratan sulfate chains (Rada et al., 1997), and more than 50 oligosaccharide chains (Vynios et 

al., 2001).  Aggrecan has a space filling role in both cartilage and the sclera (Fullwood et al., 

2011).  Biglycan – also referred to as PG I – is a small PG (McBrien and Gentle, 2003); it has a 

molecular mass of 200 kDa (Rada et al., 1997).  Biglycan contains two chondroitin‐dermatan 

sulfate chains (Rada et al., 1997, Vynios et al., 2001) and belongs  to  the Small Leucine‐Rich 

Proteoglycans  (SLRPs)  family  (Summers Rada  et  al.,  2006, Zhang  et  al.,  2009).   SLRPs  are 

characterised by a central domain containing leucine‐rich repeats flanked on both N‐ and C‐

terminal sides by small cysteine clusters (Moreno et al., 2005, McEwan et al., 2006).  Biglycan 

plays an important role in regulating collagen fibril assembly and interaction (McBrien and 

Gentle, 2003, Zhang et al., 2009).  Decorin, the most abundant PG (Trier, 2005), is reasonably 

small:  it consists of a molecular mass of 120 kDa  (Rada et al., 1997).   Decorin contains one 

chondroitin‐dermatan  sulfate  chain  (Rada  et  al.,  1997, Vynios  et  al.,  2001).    Biglycan  and 

decorin are closely related (Rada et al., 1997, McCluskey, 2001); decorin also belongs to the 

SLRP family (Summers Rada et al., 2006, Zhang et al., 2009).  [Both biglycan and decorin are 

known as Class I SLRPs (Schaefer and Iozzo, 2008).]  Decorin exhibits a unique organisation 

of 10 tandem leucine‐rich repeats enabling the molecule to fold into an arch‐shape structure 

suited to bind both globular and non‐globular proteins (Santra et al., 2002).   Decorin – also 

referred to as PG II – binds, in vitro, to collagens type I and II (Rada et al., 1997) and, along 

with biglycan, plays an  important role  in collagen fibril assembly and  interaction (McBrien 

and Gentle, 2003, Zhang et al., 2009). 

 

1.6.10 Other Receptor Types known to be Present in Human Sclera 

Several receptor types have been found in human sclera; refer to Table 1.8.  There has been 

interest in muscarinic receptors as a potential target for pharmaceutical agents, in the context 

Page 49: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

33 

 

of myopia, but the studies have found variable effects (Luft et al., 2003, Diether et al., 2007).  

Table 1.9 lists known locations of muscarinic receptors in both ocular and non‐ocular tissues 

and Table 1.10 outlines key functions of receptors shown in Table 1.8. 

 

Table  1.8: Receptor  types observed  in human  sclera.   Types  include  collagen, prostanoid, 

and muscarinic receptors. 

Receptor Type Present in Human Sclera References

α1(XIII) Collagen mRNA  (Sandberg‐Lall et al., 2000) 

ADORA1  (Cui et al., 2008) 

ADORA2B  (Cui et al., 2008) 

CD14  (Chang et al., 2004) 

E‐Prostanoid Receptors (Subtypes 1‐4)  (Schlötzer‐Schrehardt et al., 2002) 

FP (PGF2α Receptor)  (Schlötzer‐Schrehardt et al., 2002) 

MD‐2  (Chang et al., 2004) 

Muscarinic Receptor Subtype 1 (M1)  (Collison et al., 2000, Qu et al., 2006) 

Muscarinic Receptor Subtype 2 (M2)  (Qu et al., 2006) 

Muscarinic Receptor Subtype 3 (M3)  (Collison et al., 2000, Qu et al., 2006) 

Muscarinic Receptor Subtype 4 (M4)  (Qu et al., 2006) 

Muscarinic Receptor Subtype 5 (M5)  (Qu et al., 2006) 

TLR4  (Chang et al., 2004) 

 

Table 1.9: Location of muscarinic receptors in ocular and non‐ocular tissues. 

Location  Muscarinic Receptor/s Reference

Cornea and epithelium of 

the crystalline lens 

M3  (Collison et al., 2000) 

Iris  sphincter  and  ciliary 

body 

M1‐M5  (Gil et al., 1997, Gupta et al., 

1994, Zhang et al., 1995) 

Retina  M3 and M4  (Fischer et al., 1998) 

Lung Fibroblasts  M1‐M4  (Matthiesen et al., 2006) 

Labial Salivary Glands  M1, M3, M5  (Ryberg et al., 2008) 

Sclera  M1‐M5  (Qu et al., 2006) 

Page 50: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

34 

 

Table 1.10: Key functions of receptors present in human sclera. 

Role or Possible Involvement  Reference 

ADORA1 and ADORA2B Receptors   

Associated with the regulation of IOP in rabbits and monkeys  (Crosson et al., 1994, Tian et al., 

1997) 

ADORA1  inhibits  adenylcyclase  (Gi/o‐coupled)  and  therefore 

decreases levels of cAMP (cyclic adenosine monophosphate) 

(Burnstock, 2007) 

ADORA2B  activates  adenylcyclase  (Gs‐coupled)  and  increases 

levels of cAMP 

(Burnstock, 2007) 

CD14 Receptors   

Enhances activation of cells by lipopolysaccharide  (Viriyakosol et al., 2000) 

E‐Prostanoid Receptors   

Exert a variety of actions in various tissues and cells; some of these 

actions are described below: 

relaxation  and  contraction  of  various  types  of  smooth 

muscles 

modulate neuronal activity by either inhibiting or stimulating 

neurotransmitter  release,  sensitizing  sensory  fibers  to 

noxious  stimuli,  or  inducing  central  actions  such  as  fever 

generation and sleep induction 

involved in apoptosis, cell differentiation, and oncogenesis 

regulate  the  activity  of  blood  platelets  both  positively  and 

negatively  and  are  involved  in  vascular  homeostasis  and 

haemostasis 

(Narumiya et al., 1999) 

FP (PGF2) Receptors   

May play a role in regulating IOP  (Schlötzer‐Schrehardt  et  al., 

2002) 

MD‐2 Receptors   

Accessory molecule that associates with the extracellular domain of 

TLR4  (see  below  for  more  on  TLR4)  conferring  on  it 

lipopolysaccharide responsiveness 

(Nagai  et  al.,  2002,  Shimazu  et 

al., 1999) 

 

Muscarinic Receptors   

Transactivate growth factor receptors  (Kanno et al., 2003) 

Accommodation,  altered  aqueous outflow,  and  contraction of  the 

iris sphincter muscle 

(Gabelt  and  Kaufman,  1992, 

Kaufman, 1984) 

Regulating  growth  of  the  corneal  epithelium  and  control  corneal 

wound healing 

(Lind and Cavanagh, 1995) 

TLR4 Receptors   

Recognition  of  the  highly  conserved  pathogen‐associated 

molecular patterns unique to microbes 

(Chang et al., 2004) 

Stimulation results in the activation of an immunostimulatory and 

immunomodulatory  cell‐signalling  pathways  essential  for  innate 

immunity  and  activation  of  the  adaptive  arm  of  the  immune 

response 

(Medzhitov et al., 1997, Schnare 

et al., 2001) 

 

1.6.11 Factors Affecting Human Scleral Structure & Function 

During  myopia  development,  fibril  diameter  and  the  processes  involved  in  collagen 

synthesis and degradation change (McBrien et al., 2006).  In a human myopic eye, the sclera 

thins and the diameter of collagen fibrils found in the posterior sclera becomes progressively, 

Page 51: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

35 

 

as compared to non‐myopic eyes, smaller (Jobling et al., 2009, Kusakari et al., 1997, Cui et al., 

2008, McBrien et al., 2001a, McBrien et al., 2000, Tseng et al., 2004, Yang et al., 2009, Gottlieb 

et al., 1990).  The thinning of the sclera and the narrowing of the fibrils is usually associated 

with  a  disconnection  of  the  collagen  fibre  bundles  (Yang  et  al.,  2009)  and  an  abnormal 

pattern  of  interlacing  (Gottlieb  et  al.,  1990).    It  has  been  hypothesised  that  the  above‐

mentioned pathological features of the fibrils – narrowing and disconnection – results from 

reduced  collagen  synthesis  and/or  increased  collagen  degradation  (Yang  et  al.,  2009).  

Accordingly, elevated activity of collagen‐degrading enzymes has been  implicated  in early 

stages of myopia onset (McBrien et al., 2001a).  The process of scleral remodelling is depicted 

in Figure 1.11. 

 

 

Figure 1.11: Diagrammatic representation of the scleral remodelling that underpins myopia 

development  (McBrien  et  al.,  2009).    It  is  believed  that  the  visually‐generated  signal  is 

communicated from the retina and through the choroid to the sclera. 

 

1.7 Summary 

Based on the literature described here, it is clear that distribution and function of GABA  in 

scleral tissue is a relatively unexplored area.  Previously, the human sclera has been thought 

to be essentially inert (McBrien and Gentle, 2003) and, accordingly, there is a significant gap 

in  the  literature  addressing  and  exploring  the  potentially  dynamic  role(s)  of  the  sclera  – 

including  in  the  context  of  communication  with  neurotransmitters,  such  as  GABA  –  in 

refractive  conditions  (Watson  and  Young,  2004).    GABA  is  an  important  inhibitory 

Page 52: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

36 

 

neurotransmitter present in the CNS and retina (Krogsgaard‐Larsen et al., 1997, Chebib et al., 

2009b, Enz  and Cutting,  1999, Barnard  et  al.,  1998).    Specifically, GABA  antagonists have 

been found to influence ocular growth in chick models of myopia (Stone et al., 2003, Leung et 

al.,  2005)  and,  in  association with  inhibition  of myopia  development  in  chicks,  facilitate 

learning  and memory  in mice  (Chebib  et  al.,  2009b).   One key  animal  study  (Stone  et  al., 

2003) demonstrated  that GABA plays a modulation  role during eye growth and  refractive 

development.  As stated in a recent paper (Cheng et al., 2011), due to the fact that there are 

many examples of GABA  receptors  located  in multiple ocular sites,  the discovery of  rho 1 

GABAC  receptors  in non‐neuronal  ocular  tissues  is not  as unusual  as  it may  first  appear.  

This study will provide important new information on GABA receptor localisation in human 

scleral tissue at both a whole of tissue and cellular level. 

 

We  hypothesise,  based  on  the  limited  chick  data  available,  that GABA  receptors will  be 

present in human non‐retinal tissues, including RPE and sclera. 

 

Page 53: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

37 

 

1.8 Research Aims 

The aims of this research project were: 

1) Investigate  the  expression  of GABA  receptors  in  human  scleral  tissue  using  both 

immunohistochemistry (IHC) and gene expression studies 

2) Investigate  the  expression  of  GABA  receptors  in  cultured  human  scleral  cells  by 

culturing scleral cells ex vivo and examining these for GABA receptor gene expression 

3) Investigate  the  expression of GABA  receptors  in  choroidal, RPE,  and  retinal  tissue 

using both IHC and gene expression studies 

 

The overarching theme of this thesis was to investigate human sclera – cells and tissue – and 

factors that may impact scleral cell growth with relevance to myopia.   The first study to be 

completed was to determine  if GABA receptors are present  in human scleral tissue.   Based 

on  the  fact  that  these  receptors  have  been  localised  to  the  scleral  tissue  of  other  species 

(Cheng et al., 2011), it was predicted that GABA receptors would also be present in human 

scleral  tissue.    The  second  study  sought  to  target mesenchymal  stromal  cell  populations 

obtained from human scleral cell cultures.  Thirdly, we investigated the potential presence of 

GABA receptors in choroidal, RPE, and retinal tissues obtained from the same donors as the 

scleral tissue and stromal cells were sourced. 

 

Page 54: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

38 

 

2 Materials and methodology  

This project utilised IHC – antibodies raised against four different GABA receptor subunits 

previously  found  in  human  retina  –  and  reverse‐transcriptase  polymerase  chain  reaction 

(RT‐PCR)  –  21 different primers designed  to  amplify  all known GABA  receptor  subunits.  

IHC was only undertaken using human scleral tissue; RT‐PCR was undertaken using human 

sclera, choroid/RPE, retina, and cultured human scleral cells.  The following sections outline 

all materials used and methodology  implemented during  this project and experiments are 

listed in the following order: Experiment (i) – IHC; Experiment (ii) – Cell culturing and flow 

cytometry (Dominici et al.) ; & Experiment (iii) – Analysis of GABA receptor gene expression 

in ocular tissues and cells. 

 

2.1 Human Research Ethics Issues 

This project involves the use of human cadaveric tissue and, therefore, ethics approval was 

required.  For this project, the Queensland University of Technology (QUT) ethics committee 

granted ethics approval for all experimental work.  The QUT ethics approval number for this 

project is 0800000807. 

 

2.2 Eye Collection 

Eye cups were collected from the Queensland Eye Bank (QEB), Princess Alexandra Hospital, 

Brisbane, Queensland within 4‐5 days of death.  Until collection, the tissue was stored at 4C 

in tissue storage medium.  Since eye cups were obtained in pairs, the right eye was fixed in 

formalin for 2 days and then stored in 70% ethanol at 4°C; the right eye was used for IHC.  

The  left  eye was  stored  at  ‐80°C  for  subsequent  gene  expression  studies.   The  age  of  the 

donors varied from 61 to 86 years.  The refractive history and ethnicity of the donors was not 

known.  However, the age and cause of death of all donors was known (Table 2.1). 

 

Table 2.1: Donor characteristics; information supplied from the QEB. 

Age  Cause of Death  IHC or RT‐PCR 

71  Unknown  IHC 

86  Non‐Small Cell Lung Cancer  IHC 

79  Intracranial Haemorrhage  IHC 

65  Metastatic Lung Cancer  RT‐PCR 

61  Metastatic Pancreatic Cancer  RT‐PCR 

75  Lung Adenocarcinoma, COPD, Hypertension  RT‐PCR 

Page 55: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

39 

 

2.3 Preparation for Microtomy 

Whole  eyes  were  sectioned  into  strips  from  the  inferior,  superior,  medial,  and  lateral 

quadrants ~15 mm x 5 mm from the anterior section to approximately 3 mm from the start of 

the optic nerve (Figure 2.1 shows a photograph of a typical eye specimen).  The rationale for 

obtaining the four different regions was to allow for potential variability (at a cellular level) 

from one  region  to  another.   Orientation  (Figure  2.2 maps out directional orientation  and 

Figure  3 provides  an  illustration depicting how  the  eyes were dissected) was determined 

using  several  parameters:  as  it  was  already  known  whether  the  eye  was  left  or  right 

(supplied  information  from QEB) and  the eyes each presented with a  reasonable  length of 

optic nerve, it was relatively straightforward to determine the general orientation of the eye 

based on the direction of the optic nerve.  More specifically, the vortex veins were visible and 

served as landmarks for determining the orientation.  In some cases, the rectus and oblique 

muscles were attached as well.  For more information on the gross anatomy of human sclera 

and associated landmarks, refer to Appendix 2. 

 

 Figure 2.1: Photograph (taken by EFM) of a typical eye specimen showing length of the optic 

nerve and visible veins.    In  the  top  left  region of  the  eye  (as  shown  in  the picture),  some 

remnants of muscle are evident. 

Page 56: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

40 

 

 Figure  2.2:  Scleral  map  highlighting  superior,  inferior,  nasal,  and  temporal  regions  in 

relation to the optic nerve (Elsheikh et al., 2010). 

 

 Figure 2.3:  Illustration demonstrating how  the eye cups were dissected.   Each eye was cut 

into four strips – superior, inferior, medial and lateral.  Each strip was approximately 5 mm 

wide and 15 mm in length. 

 

2.4 Microtomy 

The  formalin‐fixed  tissue  sections  mentioned  above  were  processed  by  routine  paraffin 

embedding technique.  The processing (dehydration with alcohols, clearing with xylene, and 

infiltration  with  molten  wax)  was  performed  using  a  Tissue‐Tek  VIP  1000  by  Helen 

OʹConnor at QUT, Gardens Point.   Embedding was undertaken using a Tissue‐Tek Tissue 

Embedding Console System 4593.   Microtomy was performed using either a Reichert‐Jung 

2030 (Queensland Eye Institute, or QEI) or a Microm HM 325 (QUT, Gardens Point) – both 

are rotary microtomes with disposable blades.  Serial sections were cut to 3 microns in width 

and  mounted  on  glass  slides  (Menzel  HD Microscope  Slides,  Superfrost  Plus  Ground).  

Tissue sections were dried at 60°C for several hours. 

 

2.5 Preliminary Work: H&E and Bleaching Optimisation 

The  paraffin  tissue  sections  were  deparaffinised  using  xylene  and  rehydrated  using 

ascending  grades  of  ethanol  (70,  90,  and  100%).    Haematoxylin  &  eosin  staining  was 

undertaken  to  examine  the general morphology of  the  tissue  (refer  to Figure 2.4  for H&E 

Page 57: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

41 

 

images – donor 6397L – showing the  landscape of the sclera).   The tissue was stained with 

Mayerʹs haematoxylin for 3 minutes, differentiated with two dips in acid alcohol, and treated 

with  Scottʹs  reagent  for  30  seconds.    The  images  were  taken  using  an  Olympus  BX41 

microscope and a Nikon DXM 1200 camera. 

 

 Figure 2.4: Overview of scleral  tissue structure,  including demonstration of melanocytes  in 

Page 58: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

42 

 

deeper sclera, from donor 6397L to determine  integrity of  tissue and basic structures using 

H&E. 

(A) A montage of three photographs (20x oil immersion lens) demonstrating nearly the full 

thickness of the sclera and adjacent retinal tissue in a lateral section.  Note the higher density 

of stromal cell nuclei within  the outer  third of  the sclera along with  the presence of blood 

vessels.    (B) A  corresponding  image  of  the  outer  sclera within  a  section  taken  from  the 

medial aspect of  the sclera.   Note  the  thicker muscular wall of  the arteriole surrounded by 

unexpected melanocytes.  (C) A higher power image (100x oil immersion lens) showing the 

detailed morphology  of  the  vessel wall  (the  arrow  is  highlighting  the  endothelium)  and 

adjacent melanocytes, which appear brown (medial section). 

 

As can be seen in Figure 2.4 above, there are melanocytes present in the sclera.   Due to the 

possibility of melanocytes being mistaken  for  false‐positive antibody  results  (Orchard and 

Calonje,  1998),  bleaching  –  exposure  to  oxalic  acid  for  one  minute  and  to  potassium 

permanganate for 3‐5 minutes – was attempted prior to undertaking IHC.  It was found that 

3‐5 minutes of bleaching was an optimal timeframe to ensure the melanocytes appeared pale 

instead  of  brown  (refer  to  Figure  2.5).   However,  bleaching  the  tissue  also  increased  the 

basophilia of the tissue and resulted in a bluish appearance. 

 

 Figure  2.5:  Bleaching  optimisation  results  observed  for  donor  6397L  (tissue  taken  from 

lateral region). 

(A) Mayer’s  haematoxylin  only  as  a  control;  the  arrow  is  highlighting  a melanocyte  (B) 

Appearance  of  tissue  following  one minute  of  oxalic  acid  and  30  seconds  of  potassium 

permanganate.   As shown, bleaching  increased  the basophilia of  the  tissue and resulted  in 

the tissue becoming negatively charged.  The pigmentation has started to disappear but not 

entirely;  the  arrow  is  highlighting  the  outer  layer  of  sclera;  (C)  Appearance  of  tissue 

following  one minute  of  oxalic  acid  and  1 minute  of  potassium  permanganate.    Bruch’s 

membrane  has  started  to  become  visible  and  there  is  still  pigmentation  present;  (D) 

Appearance  of  tissue  following  one  minute  of  oxalic  acid  and  2  minutes  of  potassium 

permanganate.    Still  a  small  amount  of  pigmentation  visible;  (E)  Appearance  of  tissue 

following  one minute  of  oxalic  acid  and  5 minutes  of  potassium  permanganate.   Bruch’s 

membrane is now well‐defined as a thin blue line beneath the RPE. 

 

Page 59: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

43 

 

2.6 Immunohistochemistry: Experiment #1 

IHC was performed using  the Dako EnVision+ HRP  (DAB) kit  (DakoCytomation, Botany, 

New South Wales, Australia).  The following antibodies were used: 

1) QED Biosciences Inc. Anti‐Alpha 1 GABA‐A Receptor Monoclonal (Lot # 032510) 

2) Sigma Aldrich Prestige Antibodies Anti‐GABRR2 Rabbit (Lot # R06608) 

3) Sapphire Biosciences Rb pAb to GABRR1 (Lot # GR25385‐2) 

4) Epitomics GABA (B) R2 Rabbit mAb (Lot #YE102203) 

The antibodies  listed above – excluding  the one  for GABA B R2 – were  selected based on 

previous studies demonstrating presence  in human retinal  tissue: GABA A α‐1  (Vardi and 

Sterling, 1994), GABA 1 (Gussin et al., 2011, Hackam et al., 1997), and GABA 2 (Wang et 

al., 1994, Hackam et al., 1997).   GABA B R2 was selected as representative for the GABA B 

receptor  type.   Deparaffinised  slides were blocked  in  2% bovine  serum  albumin  (BSA)  in 

phosphate buffered saline (PBS) for 30 minutes.  The primary antibodies were diluted in 2% 

BSA  (1:100  and  1:200)  and  applied  at  room  temperature  for  one  hour.    The  peroxidise‐

labelled  polymer  was  added  for  20  minutes  at  room  temperature  after  the  slides  were 

washed three times in PBS to remove the primary antibody.  DAB, or 3,3‐diaminobenzidine, 

was  added  for  5  minutes  and  then  the  slides  were  counterstained  with  Mayer’s 

haematoxylin.  The sections were dehydrated using descending grades of ethanol (100, 90, & 

70%),  followed  by  xylene,  and  then  mounted  using  Entellan  New®  (Pro  Sci  Tech, 

Thuringowa,  Queensland,  Australia).    Sections  were  viewed  with  an  Olympus  BX  41 

microscope and  images were  taken using a NikonDXM 1200  camera.    [All  four quadrants 

were  exposed  to  all  four  antibodies using donor  6937L;  the  superior  and medial  sections 

were exposed to the Anti‐Alpha 1 GABA‐A Receptor Monoclonal (QED Biosciences Inc) and 

the Anti‐GABRR2 (Sigma Aldrich Prestige Antibodies) using donors 6806R and 6813R.] 

 

2.7 Cell Culturing & Flow Cytometry: Experiment #2 

Scleral stromal cells obtained from donors 6952 L and 6953L were kindly provided by Assoc 

Prof Damien Harkin from QEI and characterised using FC by Dr Laura Bray (also from QEI).  

An explant of scleral tissue – 1 cm2 – was washed twice  in PBS, chopped finely  into 1 mm2 

pieces, resuspended in 2 ml fetal bovine serum (FBS), and seeded into a 25 cm2 flask and the 

pieces were distributed.   The flask was inverted and incubated for 5 hours at 37°C in a cell 

culture  incubator  (5%  CO2)  to  promote  attachment  of  tissue  pieces.    The  flask was  then 

reverted to normal orientation and 2 mL of culture medium (DMEM/F12 with 10% FBS and 

Page 60: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

44 

 

10 mM glutamine, supplemented with 50 U/ml penicillin/50 μg/ml streptomycin antibiotic 

solution)  was  added.    Out‐growth  of  stromal  cells  was  clearly  visible  using  a  light 

microscope  after 1 week.   The  cultures were  expanded  to passage 3  (over a period of 5‐6 

weeks) before storage in liquid nitrogen; 7.5 million cells per donor (stored in 90% FBS + 10% 

DMSO). 

 

Cellular phenotype analysis was performed using fluorescently  labelled mouse anti‐human 

antibodies  (or  rat  anti‐human  antibody  in  the  case  of  CD44)  as  follows:  IgG1  к  isotype 

control  phycoerythrin  (PE)  (MOPC‐21),  CD31  PE  (WM‐59,  IgG1  к),  CD34  fluorescein 

isothiocyanate  (FITC)  (581/CD34,  IgG1  к),  CD44  Pacific  Blue  (IM7,  IgG2b,  к),  CD45  PE‐

cyanine dye (Cy7) (HI30, IgG1 к), CD73 allophycocyanin (APC) (AD2, IgG1 к), CD90 FITC 

(5E10, IgG1 к), CD105 PE (SN6, IgG1 к), and CD141 PE (1A4, IgG1 к).  The panel of markers 

was  a  standard panel used  to determine mesenchymal‐like  characteristics.   All  antibodies 

were purchased from Becton‐Dickinson (BD Pharmingen, CA, USA), eBioscience (in the case 

of CD73 and CD105;  Jomar Bioscience, SA, Australia), or Biolegend, Australian Biosearch, 

WA, Australia  (in  the  case  of  CD44).   Viability was  assessed  by  7‐amino‐actinomycin D 

incorporation  (BD  Viaprobe  cell  viability  solution).    Antibody  concentrations were  used 

according to manufacturers’ instructions.  Purified antibodies against GABAA‐α1, GABAAB‐

2, GABR‐R1,  and GABR‐R2  (same  as was  used  for  IHC) were  also  utilised with  either  a 

secondary Alexa Fluor 488 (for anti‐mouse) or 594 (for anti‐rabbit) antibody.  Forty thousand 

events were collected on a BD LSRII (BD Biosciences, CA, USA) where possible and analysed 

using FlowJo software (Tree Star Inc., OR, USA). 

 

2.8 Analysis of GABA Receptor Gene Expression in Ocular Tissues and Cells: Experiment #3 

 

2.8.1 Primer Design 

Primers were designed  to  amplify  ~150‐200 base pair  (bp)  fragments of  individual GABA 

receptors  sequences.    Individual  primers were  21  nucleotides  in  length  and,  of  the  total 

number,  12‐13  nucleotides  consisted  of  guanine  or  cytosine.    Database  searches  using 

determined sequences were performed using  the BLAST program  to confirm specificity of 

the  primers  to  their  target  GABA  receptors.    The  sequences  were  aligned  by  using 

ClustalW2.   The  following  table  (Table 2.2)  lists  the primers.   Primers were obtained  from 

Sigma Aldrich.  As the annealing temperature had to be deduced for each of the primers, the 

Page 61: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

45 

 

primers were exposed to three different temperatures: 63.0°C, 65.0°C, and 67.0°C.   Analysis 

for each primer was performed at the three temperatures mentioned and, if expression was 

observed  at  a  unique  temperature,  that  temperature was  determined  to  be  the  annealing 

temperature.   The results  from  the  temperature‐range optimisation are shown  in Table 2.3.  

The remaining four primers not shown in the table – GABAA Alpha 2 v1 & 2, GABAA Alpha 

3, GABAA Delta, and GABAC Rho 3 – did not demonstrate expression. 

Page 62: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

46 

 

Table 2.2: Individual primers (and expected product size) for each gene, including all known 

transcript variants where applicable and represented by a ‘V’ in the gene name, representing 

a GABA receptor subunit.  The primer for GAPDH (housekeeping gene) is also shown below. 

#  GABA Gene  Primer Product (bp)

1  GABAAΑ1V1,2,3,4,5,6,7 

(GABA A ALPHA 1 V1‐V7) 

F460 5ʹ AGCCCGCGATGAGGAAAAGTC – 3’ 

R653 5ʹ CCCAATCCTGGTCTCAGGCGA – 3’ 

193 

2  GABAAΑ2V1 & 2 

(GABA A ALPHA 2 V1 & V2) 

F1340 5’ GGGCTTGGGATGGGAAGAGTG – 3’ 

R1504 5’ TGGGTTCTGGCGTGGTTGCAC – 3’ 

164 

3  GABAAΑ3 

(GABA A ALPHA 3) 

F512 5’ TGGGCTTGGAGATGCAGTGAC – 3’ 

R703 5’ TGTGGAAGAAGGTGTCCGGTG – 3’ 

191 

4  GABAAΑ4V1‐3 

(GABA A ALPHA 4 V1‐V3) 

F1867 5’ CTGTCCTCACCATGACCACAC – 3’ 

R2072 5’ CTCTCTCTGCACTGGAGCAGC – 3’ 

205 

5  GABAAΑ5V1 & 2 

(GABA A ALPHA 5 V1 & V2) 

F746 5’ ATCACTCAGGTGAGGACCGAC – 3’ 

R929 5’ TGTCTGGGGTCCAGATCTTGC – 3’ 

183 

6  GABAAΑ6 

(GABA A ALPHA 6) 

F609 5’ AGGTTGAAGTTTGGGGGGCCA – 3’ 

R801 5’ AACCAGCCTCATGGGACAGTC – 3’ 

192 

7  GABRB1 

(GABA A BETA 1) 

F561 5’ GTTGGGATGCGGATCGATGTC – 3’ 

R731 5’ TGGTACCCAGAGTTGGTCAGC – 3’ 

170 

8  GABRB2V1 & 2 

(GABA A BETA 2 V1 & V2) 

F1765 5’ CCTCCCACTGGAAGCAAGGAC – 3’ 

R1897 5’ TGGACCACAGGATAGGCCAGC – 3’ 

132 

9  GABRB3V1‐4 

(GABA A BETA 3 V1‐V4) 

F2647 5’ GAGGCAAAGGAGGGCAACCTG – 3’ 

R2774 5’ GCGTCTATGAAACCGGTGCAC – 3’ 

127 

10  GABRG1 

(GABA A GAMMA 1) 

F816 5’ AAGCCCTCCGTAGAAGTGGCT – 3’ 

R1064 5’ CGATGTTCTTGCAGGCACTGC – 3’ 

248 

11  GABRG2V1,2,3 

(GABA A GAMMA 2 V1‐V3) 

F74 5’ TCTCCTTGTACCCTCCCCCTG – 3’ 

R257 5’ CCACCTGCCTCTAGTAGGTCC – 3’ 

183 

12  GABRG3 

(GABA A GAMMA 3) 

F1094 5’ TGCTACGCCAGCAAGAACAGC – 3’ 

R1242 5’ CGGCGAAGACAAACAGGAAGC – 3’ 

148 

13  GABRE 

(GABA A EPSILON) 

F361 5’ GTCAACAGCCTTGGTCCTCTC – 3’ 

R579 5’ GACCATCTGGTTGGGCATGGT – 3’ 

218 

14  GABRD 

(GABA A DELTA) 

F385 5’ ACAGCAGGCTCTCCTACAACC – 3’ 

R577 5’ GTGGAGGTGATTCGGATGCTG – 3’ 

192 

15  GABRQ 

(GABA A THETA) 

F404 5’ GACCCTGGACTATCGGATGCA – 3’ 

R559 5’ GATCCAGGGAACAAGCTGCTG – 3’ 

155 

16  GABRP 

(GABA A PI) 

F452 5’ CCATATACCTCCGACAGCGCT – 3’ 

R657 5’ TCTGAGGGCATACAGGACCGT – 3’ 

205 

17  GABBR1, 2, & 3 

(GABA B R1) 

F928 5’ GACGTGAATAGCCGCAGGGAC – 3’ 

R1122 5’ GAGGTTCCACATCCTAGCAGC – 3’ 

194 

18  GABBR2 

(GABA B R2) 

F2900 5’ ATGCAGCTGCAGGACACACCA – 3’ 

R3081 5’ GTTCGAGAGGGCTCTGTTGTG – 3’ 

181 

19  GABRR1 

(GABA RHO 1) 

F826 5’ TGAGGCACTACTGGAAGGACG – 3’ 

R981 5’ CGTTGTCTGTGGTGGTGTCGT – 3’ 

155 

20  GABRR2 

(GABA RHO 2) 

F380 5’ TATGACCCTGTACCTGCGGCA – 3’ 

R581 5’ CACGTGTCCATCTGGGAACAC – 3’ 

201 

21  GABRR3 

(GABA RHO 3) 

F339 5’ GAGACCTGGATTTGGAGGGTC – 3’ 

R491 5’ GCTGTGCTAGGAAAGGAGAGC – 3’ 

152 

22  GAPDH  F 5’ GCAAATTCCATGGCACCGT – 3’ 

R 5’ TCGCCCCACTTGATTTTGG  – 3’ 

106 

 

Page 63: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

47 

 

Table 2.3: Annealing temperatures for primers following exposure of all cells and tissues to 

three different temperature ranges: 63°C, 65°C & 67°C. 

Annealing Temperature  Primer Temperature/Primera 

63°C  GABA A Alpha 1 v1‐7  F: 70.5°C 

R: 72.7°C 

GABA A Alpha 5 v1 & 2  F: 65.5°C 

R: 68.6°C 

GABA A Beta 1  F: 70.8°C 

R: 66.3°C 

GABA A Beta 2 v1 & 2  F: 69.2°C 

R: 70.5°C 

GABA A Gamma 2 v1‐3  F: 68.4°C 

R: 63.8°C 

GABA A Gamma 3  F: 69.7°C 

R: 70.0°C 

GABA A Epsilon  F: 65.1°C 

R: 70.3°C 

GABA A Theta  F: 68.3°C 

R: 68.1°C 

GABA A Pi  F: 67.1°C 

R: 67.9°C 

GABA B R2  F: 71.6°C 

R: 66.1°C 

GABA Rho 1  F: 66.5°C 

R: 68.5°C 

GABA Rho 2  F: 69.6°C 

R: 67.8°C 

65°C  GABA A Alpha 4 v1‐3  F: 65.6°C 

R: 66.9°C 

GABA A Alpha 6  F: 72.4°C 

R: 67.5°C 

GABA A Beta 3 v1‐4  F: 71.0°C 

R: 68.7°C 

67°C  GABA A Gamma 1  F: 67.1°C 

R: 70.2°C 

GABA B R1  F: 69.9°C 

R: 64.9°C a Information supplied by the manufacturer. 

 

2.8.2 RNA Isolation and Reverse‐Transcription 

RNA was  isolated  from  tissue  samples  and  cultured  scleral  cells  using  TRIzol  solution 

(Invitrogen).   In the case of the tissue samples, each layer was separated.   Firstly, the retina 

was carefully loosened from the choroid and RPE.  Due to difficulty separating the choroid 

from  the  RPE,  both  layers  remained  intact.    Finally,  the  sclera  was  cleaned  of  any 

contamination – easily observed with the eye due to the difference  in colours of the  layers.  

Briefly,  tissues were  ground  to  a  fine  powder  under  liquid  nitrogen  using  a mortar  and 

pestle and this was then transferred to a 2 ml Eppendorf tube containing 1 ml TRIzol.  Total 

Page 64: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

48 

 

RNA was  extracted  from  this  following  the manufacturer’s  recommendations.    The  cells 

were  allowed  to  incubate  at  room  temperature  for  five minutes.    Cell  homogenate was 

transferred to 1.5 mL Eppendorf tubes.  Two hundred L of chloroform was added to each 1 

mL  cell  homogenate.    Tubes were mixed  vigorously  for  15  seconds  and  then  allowed  to 

stand for 2 minutes.  Tubes were spun in the cold room (4C) for 15 minutes at 12,000 rpm.  

The  upper  aqueous  phase was  carefully  transferred  to  new  Eppendorf  tubes.   RNA was 

precipitated by adding 0.5 mL isopropyl alcohol per 1 mL of tissue homogenate.  Tubes were 

incubated for 10 minutes at room temperature.  Tubes were spun at 12,000 rpm at 4C for 10 

minutes.  Supernatant was carefully discarded and the pellet was washed with 1 mL of 75% 

ethanol  per  1 mL  of  supernatant  and mixed well.    Tubes were  spun  at  7,500  rpm  for  5 

minutes.    The  supernatant  was  carefully  removed  and  discarded.    The  pellet  was 

resuspended in 30 L of de‐ionised water and the pellet was mashed finely using the tip of a 

sterile pipette.   The RNA was quantitated using a NanoDrop Spectrophotometer  (Thermo 

Scientific, Wilmington, DE) and 2 g of total RNA was reverse‐transcribed for 10 minutes at 

25°C, 60 minutes at 55°C, and 15 minutes at 70°C using 3 μl pD(N)6 primers (Invitrogen), 200 

μM each deoxyribonucleotide  triphosphate  (dNTP)  (Pharmacia, Uppsala, Sweden) and 200 

U Superscript III reverse transcriptase (Invitrogen); the total reaction volume was 10 μL. 

 

The  concentration and purity of  the RNA was determined by measurement of  the optical 

density at 260 nm and 280 nm and the results are shown in Table 2.4.  The 260/280 nm ratios 

ranged between 1.17  ‐ 1.99 but were on average 1.67.   Lower  ratios were  seen  in  samples 

from frozen tissues and, in particular, those extracted from the retina, which produces retinal 

pigments, including melanin.  Furthermore, it is important to note that the 260 nm/230 nm in 

the retinal samples were influenced by the melanin found in these tissues but the RNA was 

still suitable for expression analysis via RT‐PCR.  The integrity of the cDNA made using the 

RNA  extracted  from  these  samples  was  confirmed  using  primers  to  amplify  the 

housekeeping  control  gene, GAPDH.   Attempts were made  to  extract  RNA  from  donors 

6806L, 6813L, and 6815L but the RNA yields were too small to complete the analysis of gene 

expression for all of the GABA receptors in these samples – between 35.3 and 653.2 ng/μL – 

so were excluded from the project. 

Page 65: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

49 

 

Table 2.4: Results from NanoDrop. 

Sample Identification Concentration RNA ng/μl 260/280nm  260/230nm

6952L A Sclera  1862.8  1.46  0.77 

6952L B Sclera  2902.3  1.8  1.16 

6952L C Sclera  3311.7  1.67  1.31 

6952L D Sclera  2502.0  1.55  1.02 

6952L E Sclera  2295.2  1.56  0.92 

6952L F Sclera  2763.5  1.70  1.10 

 

6953L A Sclera  2201.8  1.64  0.89 

6953L B Sclera  2677.8  1.37  1.08 

6953L C Sclera  2467.0  1.66  0.99 

6953L D Sclera  2551.4  1.65  1.02 

 

6954L A Sclera  2455.5  1.77  0.99 

6954L B Sclera  2981.6  1.60  1.19 

6954L C Sclera  1346.3  1.25  0.57 

6954L D Sclera  2303.9  1.69  0.92 

 

6952L A Mesenchymal Stromal Cells  868.3  1.95  1.50 

6952L B Mesenchymal Stromal Cells  911.8  1.98  1.88 

6952L C Mesenchymal Stromal Cells  892.2  1.98  1.82 

6952L D Mesenchymal Stromal Cells  1042.13  1.96  1.84 

 

6953L A Mesenchymal Stromal Cells  1058.5  1.96  1.69 

6953L B Mesenchymal Stromal Cells  1244.7  1.99  1.86 

6953L C Mesenchymal Stromal Cells  952.6  1.95  1.63 

6953L D Mesenchymal Stromal Cells  1087.6  1.97  1.95 

 

6952L A Retina  3688.0  1.62  1.45 

6952L B Retina (excluded)  281.2  1.43  0.72 

 

6953L A Retina  3583.5  1.18  1.42 

 

6952L A Choroid/RPE  2915.8  1.64  1.19 

 

6953L A Choroid/RPE  3438.4  1.48  1.40 

6953L B Choroid/RPE  3182.1  1.17  1.86 

 

2.8.3 RT‐PCR Amplification of GABA Receptors 

Primers specific to all 21 GABA receptor subunits (as shown previously in Table 2.2) and the 

housekeeping  gene  GAPDH  (glyceraldehyde‐3‐phosphate  dehydrogenase)  were  used  to 

analyse  gene  expression.    RT‐PCR  reactions were  performed  in  a  PTC‐200  thermocycler 

(Perkin Elmer, Waltham, MA) under  the  following conditions: Two μl cDNA  template, 1.5 

mM MgCl2, 200 μM each dNTP, 50 ng of each forward and reverse primer, and 0.5 units of 

Platinum Taq polymerase  in 1 x PCR buffer  (Invitrogen);  the  total reaction volume was 50 

μL.   Cycling conditions  included an  initial denaturation at 94°C for 2 minutes, followed by 

Page 66: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

50 

 

40 cycles at 94°C for 30 seconds, 63‐67°C for 30 seconds and 72°C for 30 seconds, with a final 

extension  of  72°C  for  7  minutes.    Amplification  products  were  visualised  by  ethidium 

bromide  staining  following  separation  by  electrophoresis  through  2%  agarose  gels.    The 

housekeeping gene GAPDH was used to confirm the integrity of the cDNA.  Controls used: 

“PCR‐ve” – water was substituted for template; “housekeeping control” – primer used was 

for housekeeping gene  to confirm  integrity of  the cDNA sample; “RT‐ve” – Superscript  III 

was  not  added  during  reverse‐transcription.    The  number  times  a  RT‐PCR  reaction was 

performed was once  (following optimisation of  the annealing  temperatures).   Purified RT‐

PCR  product  for  each  representative  GABA  gene  was  sent  to  the  Australian  Genome 

Research Facility (AGRF) for sequencing.   Two hundred L of Promega membrane binding 

solution was added to each tube of product.  The tubes were spun at 14,000 rpm for 1 minute 

and the flow‐through was discarded.  Five hundred L of membrane was solution (from the 

same kit as the membrane binding solution) was added and  the  tubes were spun at 14,000 

rpm for 1 minute and the flow‐through was discarded.  The above steps were repeated (with 

addition  of  500  L  of membrane wash  solution).   The  tubes were  spun  at  14,000  rpm  as 

empty and then the basket was transferred with membrane to a tube (Eppendorf 1.5), 50 L 

of nuclease‐free water was added (from Promega kit mentioned above), and the tubes were 

spun at 14,000 rpm for 1 minute.   Finally, 6 L of RT‐PCR product was transferred to a 1.5 

Eppendorf  tube  and  1  L  of  forward  primer  and  5  L  of  ultra  pure  distilled water was 

added.  The samples were sequenced by the AGRF Sanger routine sequencing service using 

capillary separation on an AB 3730xl Sequencer. 

 

Page 67: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

51 

 

3 results  

The purpose of this project was to determine the presence/absence of GABA gene expression 

in samples obtained from human sclera, choroid, RPE and retina.  The results from the IHC 

component  of  this  project were  inconclusive.    The  results  from  the RT‐PCR  revealed  the 

presence of mRNA representing GABAA and GABAC receptor subunits throughout all ocular 

layers tested, including the cells grown ex vivo.  In addition, the cultured scleral cells and one 

of  the  retinal donors yielded positive  results  for GABAC. Due  to unresolvable  issues with 

contamination, we were  not  able  to  obtain  consistent  results  for  the  housekeeping  gene, 

GAPDH,  or  any  other  housekeeping  genes  attempted.    We  observed  positive  results 

representing  the  housekeeping  control  but  also  positive  results  in  the  case  of  the  RT‐ve 

control  (refer  to Table A8  in Appendix  3).   We believe housekeeping gene  contamination 

may have been present  in a communal reagent used during RNA extraction.   Cleaned RT‐

PCR  product  representing  each  positive  result  was  sent  to  the  AGRF;  our  results  were 

verified.  FC results revealed cell markers consistent with mesenchymal stromal cells. 

 

3.1 Immunohistochemistry: Experiment #1 

Shown  in Figure 3.1 and Figure 3.2  is a representative example of the IHC (SMA – smooth 

muscle actin – 1:100 and GABAA Alpha 1 1:100) undertaken during this project using donor 

6397L (other donors used: 6806R & 6813R).  IHC using all four antibodies was performed on 

all four regions of the sclera using donor 6397L; no significant difference in staining for each 

region was  observed.   Therefore,  the data  shown  only  concerns  one  region  –  the  inferior 

region – as a representative sample.  A negative control was also performed by omission of 

the  primary  antibody  step.   Due  to  concerns  that  bleaching may  have  reduced  antigen‐

antibody  interactions  (Momose et al., 2011),  the problem of an  increased basophilic  tissue, 

and  inconclusive  results  from  the  IHC  staining,  it  was  decided  to  employ  molecular 

techniques for future work. 

 

Page 68: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

52 

 

 Figure 3.1: IHC – SMA – performed on donor 6397L (sections taken from inferior region). 

(A) Non‐bleached control showing neural  retina, RPE, choroid and some scleral  tissue;  (B) 

Non‐bleached SMA (1:100); (C) deeper view of (B); (D) Bleached control showing full width 

of sclera.   Bleaching,  in combination with a blocking step, has resulted  in  tissue oxidation.  

The  tissue  now  appears washed‐out  and  the  nuclei  are  pale;  (E) Deeper  view  of  (D);  (F) 

Bleached SMA (1:100) showing the cross‐section of a blood vessel. 

 

Page 69: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

53 

 

 Figure 3.2: IHC – GABAA Alpha 1 – performed on donor 6397L (sections taken from inferior 

region). 

(A) Non‐bleached control showing neural  retina, RPE, choroid and some scleral  tissue;  (B) 

Non‐bleached  GABAA  Alpha  1  (1:100);  (C)  Bleached  GABAA  Alpha  1  (1:100);  (D)  Non‐

bleached  control  showing  deeper  view  of  (A);  (E) Non‐bleached GABAA Alpha  1  (1:100) 

showing deeper view of  (B);  (F) Bleached GABAA Alpha 1  (1:100) showing deeper view of 

(C);  (G) Higher  resolution of positive‐stained  stromal  cells; non‐bleached GABAA Alpha 1 

(1:100);  (H)  Higher  resolution  of  dendritic‐looking  cells;  non‐bleached  GABAA  Alpha  1 

(1:100), (I) Some potential staining and some background staining; bleached GABAA Alpha 1 

(1:100). 

 

3.2 Flow Cytometry: Experiment #2 

Crude  cultures  grown  as  fibroblast  cells  to  passage  3  from  the  scleral  explants  –  donors 

6952L and 6953L – were characterised using FC and returned  the  following results  for cell 

surface markers:  99% positive  for CD90, CD73,  and CD105  and  15‐20% CD45 population.  

From these results it could be deduced that the mesenchymal stromal cell population was at 

Page 70: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

54 

 

about 80‐85% (Bray et al., 2012, Dominici et al., 2006).   The cells were also 98% positive for 

CD44  and  negative  results were  obtained  for  CD31 &  CD34.   Any  results  using  GABA 

antibodies were inconclusive.   A graph depicting the FC data (Figure 3.3) and the raw data 

(Table 3.1) are shown on the following page. 

 

Page 71: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

55 

 

 Figure 3.3: Shown above is the percentage of live scleral‐derived stromal cells (passage 3).  Ninety‐eight percent of the cells were positive for CD44 

and  99% of  the  cells were positive  for CD90, CD73,  and CD105  and  15‐20% negative  for CD45; based upon  the  expression of  these  cell  surface 

antigens, it was determined that the cell cultures were populated with 80‐85% mesenchymal stromal cells.  Antibodies against GABAA‐α1, GABAAB‐

2, GABR‐R1, and GABR‐R2 were also utilised, as shown in the key for the table, but no positive results were obtained. 

 

Table 3.1: Raw data analysis obtained from FC for human scleral stromal cells. 

Antibody CD31  CD34  CD44  CD45  CD73  CD90  CD105  GABAA‐α1  GABAAB‐2  GABR‐R1  GABR‐R2 

  1.06  1.97  98.7  20.6  99.3  94.7  99.3  0.11  0  0.00346  0 

  0.84  2.33  98.9  19.4  99.5  93.9  99.4  0.055  0.00219  0  0.00354 

  0.14  1.61  99.8  17.4  99.6  94.8  99.1  0.093  0.00416  0.00349  0 

        19  98.8  97.9  98.3    0.014  0.02  0.00407 

  0.27  0.4  98.4  15.9  99.6  98.6  99    0.014  0.01  0 

  0.18  0.26  98.6  15.7  99.3  98.5  98.9    0.01  0.00512  0.015 

Mean 0.498  1.314  98.88 18 99.35 96.4 99  0.086 0.007392 0.007012 0.003768

SD 0.37791  0.934949 0.544977 1.98897 0.275379 2.154066 0.389872  0.02816 0.006104 0.006524 0.005812

Page 72: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

56 

 

3.3 Analysis of GABA Receptor Gene Expression in Ocular Tissues and Cells: Experiment #3 

 

3.3.1 RT‐PCR Amplification of GABA Receptors 

Expression of the genes for several GABA receptor subunits were found in all layers of the 

eye – sclera, choroid/RPE, and retina – and the mesenchymal stromal cells.  Refer to Table 3.2 

for  the  results and  levels of amplification and Appendix 3  for pictures of all gels.   Donors 

6952 and 6953 presented positive results for GABAA Alpha 4 v1‐3 in all layers of the eye and 

the mesenchymal stromal cells.   Other genes observed  throughout various  layers and cells 

were GABAA Beta 2 v1 & 2, GABAA Gamma 1, GABAA Gamma 2 v1‐3, GABAC Rho 1, and 

GABAC Rho 2. 

The molecular results from the three scleral donors revealed the presence of multiple GABA 

receptor subtypes.  All three donors demonstrated positive results for GABAA Beta 2 v1 & 2, 

GABAA Gamma 1, GABAA Gamma 2 v1‐3, GABAC Rho 1, and GABAC Rho 2.   Donor 6952 

also produced positive results for GABAA Alpha 4 v1‐3 and GABAA Beta 3 v1‐4.  Donor 6953 

yielded  the same  results as Donor 6952.   Donor 6954 provided positive  results  for GABAA 

Alpha 6 and GABAA Pi as well as the five subtypes mentioned above. 

 

The most variety in the expression of GABA receptor subunits was observed for the scleral‐

derived mesenchymal stromal cells.  Donor 6952 yielded positive results for 16 subunits out 

of a possible 21 and donor 6953 produced positive  results  for 13.   Both  tested positive  for 

GABAA Alpha 1 v1‐7, GABAA Alpha 4 v1‐3, GABAA Beta 1, GABAA Beta 2 v1 & 2, GABAA 

Beta  3  v1‐4,  GABAA  Gamma  1,  GABAA  Gamma  2  v1‐3,  GABAA  Epsilon,  GABAA  Theta, 

GABAA Pi, GABAB R1, and GABAC Rho 2.  Donor 6952 also tested positive for GABAA Alpha 

5  v1 &  2, GABAA Gamma  3, GABAB  R2,  and GABAC  Rho  1.    In  addition  to  the  shared 

subunits with donor 6952, donor 6953 tested positive for GABAA Alpha 6. 

 

The  only GABA  receptor  subunit  present  in  choroid/RPE  tissues  taken  from  donor  6952 

appeared to be GABAA Alpha 4 v1‐3.   GABAA Alpha 4 v1‐3 was also present in 6953; other 

subtypes expressed in this donor included GABAA Beta 2 v1 & 2, GABAA Gamma 1, GABAA 

Pi, GABAC Rho 1, and GABAC Rho 2. 

 

In terms of the retinal analysis, both donors yielded positive results for GABAA Alpha 4 v1‐3, 

GABAA Beta 2 v1 & 2, GABAA Gamma 2 v1‐3, GABAA Pi, GABAC Rho 1, and GABAC Rho 2.  

Page 73: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

57 

 

In addition, donor 6953 tested positive for GABAA Gamma 1, GABAA Gamma 3, and GABAB 

R2. 

 

We  experienced  unresolvable  issues  with  contamination  of  housekeeping  genes  despite 

replacing  all  stock  used  during  reverse‐transcription  and  RT‐PCR,  trialling  communal 

housekeeping gene primer stock – such as beta‐2‐microglobulin, 18s rRNA, and PBGD, and 

reordering another batch of GAPDH forward and reverse primers. 

 

To confirm that the RT‐PCR products amplified using the specific primer pairs were in fact 

the  target gene, RT‐PCR products  corresponding  to each  individual amplification  reaction 

were  sequenced.   This  confirmed  the  specificity of  the RT‐PCR products  to  their  intended 

gene target sequence and validates the results of the RT‐PCR GABA gene expression profiles 

determined for each of the donor tissue and cell samples.  The sequences, and their matched 

sequence from the Genbank database, are shown in Appendix 4. 

 

Page 74: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

58 

 

Table 3.2: The results for each of the GABA receptor subunit genes as demonstrated by RT‐PCR.  Refer below for a key showing the colour shades 

representing the level of amplification of each gene. 

Tissue/Cells: Donor GABA A 

ALPHA 1 V1‐V7 

GABA A 

ALPHA 2 V1 & V2 

GABA A 

ALPHA 3 

GABA A 

ALPHA 4 V1‐V3 

GABA A 

ALPHA 5 V1 & V2 

GABA A 

ALPHA 6 

GABA A 

BETA 1 

GABA A 

BETA 2 V1 & V2 

GABA A 

BETA 3 V1‐V4 

GABA A 

GAMMA 1 

Sclera: 6952                     

Sclera: 6953                     

Sclera: 6954                     

Mesenchymal Stromal Cells: 6952                     

Mesenchymal Stromal Cells: 6953                     

Choroid/RPE: 6952                     

Choroid/RPE: 6953                     

Retina: 6952                     

Retina: 6953                     

 

Weak  Intermediate  Strong 

     

Page 75: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

59 

 

Tissue/Cells: Donor GABA A 

GAMMA 2 V1‐V3 

GABA A 

GAMMA 3 

GABA A 

EPSILON 

GABA A 

DELTA 

GABA A 

THETA 

GABA A 

PI 

GABA B 

R1 

GABA B 

R2 

GABA 

RHO 1 

GABA 

RHO 2 

GABA 

RHO 3 

Sclera: 6952                      

Sclera: 6953                      

Sclera: 6954                      

Mesenchymal Stromal Cells: 6952                      

Mesenchymal Stromal Cells: 6953                      

Choroid/RPE: 6952                      

Choroid/RPE: 6953                      

Retina: 6952                      

Retina: 6953                      

 

Weak  Intermediate  Strong 

     

 

Page 76: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

60 

 

4 discussion  

4.1 Summary of Findings 

The major  question  to  be  answered  by  this  research  project was:  “Are  GABA  receptors 

present  in human  scleral  tissue?”   We predicted  there would be GABA  receptors present, 

most  likely GABAC  Rho  1,  based  on  a  recent  animal  study which  found GABAC  Rho  1 

present  in chick sclera (Cheng et al., 2011); note: other receptor subtypes were not studied.  

The  three  scleral donors  yielded positive  gene  expression  results  for GABAA  and GABAC 

receptor  subunits  using  RT‐PCR.    Of  interest  to  this  project  was  the  fact  that  GABA 

receptors, including GABAA Alpha 1 and GABAC Rho 1, have been found to be present in the 

human retina (Davanger et al., 1991, Crooks and Kolb, 1992, Vardi and Sterling, 1994, Gussin 

et al., 2011).   As we  collected  the  scleral  tissue  in  the  form of eye  cups and  therefore had 

access to the tissue, we also investigated the presence of GABA receptors in the choroid/RPE 

and retina, as well.  The choroid/RPE and retinal samples yielded positive results for GABAA 

and GABAC and one of the retinal donors was positive for GABAB.  In addition to the above, 

human scleral cells were cultured and tested for the presence of GABA receptors.  The scleral 

cells were positive for GABAA, GABAB, and GABAC.  Immunophenotyping of these cultures 

indicated a cell surface expression profile similar to that displayed by mesenchymal stromal 

cells grown from other human  tissue,  including  the corneal  limbus (Bray et al., 2012).   It  is 

currently  known  (based  on  evidence  from  animal  studies)  that  the  inhibitory 

neurotransmitter  GABA  influences  eye  growth  and,  accordingly,  refractive  development 

(Stone et al., 2003, Leung et al., 2005, Chebib et al., 2009b).  Therefore, the discovery of GABA 

receptor mRNA, mainly  GABAA  and  GABAC,  in  different  layers  of  the  human  eye  has 

important implications for future research in the field of refractive errors. 

 

4.2 Limitations of Immunohistochemistry 

The IHC component of the project revealed good evidence of GABA receptor expression in 

one donor; however, this could not be repeated in two other donors and the requirement for 

melanin bleach further complicated the clarity of results.  Although the results for IHC were 

variable, it is important to note that the positive results for the SMA antibody might suggest 

the lack of immunoreactivity is associated only with the GABA antibody‐antigen interactions 

(in the case that there is expression and that the lack of immunoreactivity is not simply a lack 

Page 77: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

61 

 

of  expression).   A possible  explanation  for  the variable GABA  results  could  be  related  to 

uncontrollable  differences  in  the  time  between  donor  death  and  when  the  tissue  was 

retrieved and/or ultimately placed in fixative.  Another variable is due to the time the tissue 

spends  in  storage before being  fixed  and,  in  turn,  the quality of  the  tissue.   Furthermore, 

better  results  may  have  been  obtained  if  frozen  eye  sections  were  available  –  not  just 

formalin‐fixed  –  or  if  the  IHC  had  been  performed  on  cultured  scleral  cells.    Formalin 

fixation  cross‐links proteins  and  can  hinder  the  antibodies  from  gaining  entry  to  binding 

sites.  However, despite the fact that frozen eye sections would circumvent this problem, the 

morphology  of  the  tissue  is  generally not  as high  quality.   We would  recommend  future 

studies utilise epitope, or antigen, retrieval techniques that would reduce cross‐linking and 

improve binding of antibodies.   Further studies utilising a  larger number of tissue samples 

and different  staining  techniques  (e.g., use of different  immunoperoxidase  chromagen not 

requiring melanin bleach, such as Fast Red) should hopefully resolve this  issue.   Given the 

present time restrictions, however, it was deemed necessary to shift the focus of the project 

from a histological approach to a gene expression approach. 

 

4.3 Polymerase Chain Reaction Methodological Issues 

Utilising RT‐PCR, all 21 genes for the GABA receptor subunits were tested in a minimum of 

two donors  (n=3  for scleral  tissue).   GABA gene expression was  found  to be present  in all 

layers of the eye – sclera, choroid/RPE, and retina – and was found to be present in cultured 

scleral‐derived mesenchymal stromal cells, as well.   Whilst the RT‐PCR component yielded 

results and  the  IHC  component proved variable,  it  is  important  to note  that  it  is easier  to 

optimise an RT‐PCR method as  the primers are designed  to be very  specific  to  the  target.  

IHC  is  reliant  on  interactions  between  proteins  –  the  antibody,  the  target,  and  the 

environment  of  the  experiment;  salt,  pH,  temperature,  and  other  factors  can  affect  the 

affinity  of  the  antibody  for  the  GABA  receptor  protein  in  the  tissue.    In  addition,  the 

processing of  the  tissue  itself can sometimes mask, or hide,  the epitopes  that  the antibody 

recognises. 

 

4.4 GABA Receptors in Sclera 

GABAA  (5/16  possible  GABAA  receptor  subunits  for  all  three  donors)  and  GABAC  (2/3 

GABAC receptor subunits for all three donors) receptor subunits were found to be present in 

the  three scleral donors.   Donors 6952, 6953, and 6954 returned positive results for GABAA 

Page 78: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

62 

 

and GABAC receptor subunits  (no positive results were observed  in any donor  for GABAB 

receptor  subunits).    To  our  knowledge,  no  one  has  demonstrated  the  presence  of GABA 

receptors in scleral tissue excepting one study demonstrating the presence of GABAC Rho 1 

receptors in chick sclera (Cheng et al., 2011).  As mentioned previously, another study found 

expression of GABARAP, a gene associated with GABAA, in the human sclera (Young et al., 

2003).    The  majority  of  GABA  receptor  subunits  were  observed  in  the  scleral‐derived 

mesenchymal stromal cells.  Between the two donors, only four out of the twenty‐one GABA 

receptor subunits analysed were not expressed. 

 

4.5 GABA Receptors in Retinal Pigment Epithelium & Choroid 

Of particular  note  to  this project, GABAA  and GABAB  receptor  signalling pathways were 

recently discovered in the RPE (Booij et al., 2010).  The GABAA finding is consistent with our 

results  for  the  choroid/RPE  samples  obtained  from  both  donors  analysed  as  receptor 

subunit(s) for GABAA were found to be present.  It has been previously thought that the RPE 

may  have  a  role  in  clearing  GABA  from  the  subretinal  space  (species  analysed:  Rana 

Catesbeiana) (Peterson and Miller, 1995).  Similarly, Booij et al., 2010 have also suggested that 

the GABA receptor signalling pathway  in human RPE may function to uptake GABA from 

the subretinal space (Booij et al., 2010).  We did not find GABAB present in choroid/RPE from 

either donor. 

 

4.6 GABA Receptors in Retina 

We  noted  the presence  of  several GABA  receptor  subunits  in  both donors.    Some  of  our 

results – GABAC Rho 1 and GABAC Rho 2 – from both retinal donors were consistent with 

published  literature  (Gussin  et  al.,  2011, Hackam  et  al.,  1997, Wang  et  al.,  1994)  and  one 

previous  finding  (Vardi  and Sterling,  1994)  – GABAA Alpha  1  – was not observed  in  this 

study.  In addition, previously unpublished positive results – GABAA Alpha 4 v1‐3, GABAA 

Beta 2 v1 & 2, GABAA Gamma 1, GABAA Gamma 2 v1‐3, GABAA Gamma 3, GABAA Pi, and 

GABAB R2 – for both donors were also observed.  Two studies (Gussin et al., 2011, Hackam 

et al., 1997) have demonstrated positive findings for GABAC Rho 1 in human retinal tissue; 

we also found this receptor subtype present in both of our donors.  GABAC Rho 2 has been 

shown previously  to be present  in human  retinal  tissue  (Hackam et al., 1997, Wang et al., 

1994); we  observed  positive  results  for  this  receptor  subtype  in  our donors.   However,  a 

previous  study  (Vardi  and  Sterling,  1994)  also  reported  a  positive  result  for  the GABAA 

Page 79: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

63 

 

Alpha  1  receptor  subtype  in  the  plexiform  layers  and many  amacrine  and  ganglion  cell 

somas  in the  inner nuclear  layer and ganglion cell  layer using tissue obtained from human 

retina.   We did not observe positive  results  for  this  receptor  subtype  in  either of our  two 

donors  (as  product  for GABAA Alpha  1 was  found  to  be  expressed  in  the mesenchymal 

stromal cells, it would be assumed that the primer worked and the gene was not expressed 

in  the  retinal  samples).    As  well  as  the  positive  results  for  the  two  receptor  subtypes 

mentioned above – GABAC Rho 1 and GABAC Rho 2 – we also observed positive findings for 

GABAA Alpha 4 v1‐3, GABAA Beta 2 v1 & 2, GABAA Gamma 2 v1‐3, and GABAA Pi for both 

donors.    Donor  6953  also  demonstrated  positive  results  for  GABAA  Gamma  1,  GABAA 

Gamma 3, and GABAB R2. 

 

4.7 Limitations of Flow Cytometry 

The  FC  results  using  GABA  antibodies were  inconclusive.    The  antibodies  used  for  FC 

correlated with positive results from the RT‐PCR for both donors; the only exception was for 

the  receptor GABAB R2  in donor  6953.    Inconclusive, perhaps negative,  results may have 

been due  to  the processes  involved  in FC;  if  the receptors are present on  the surface of  the 

cell, the cell surface proteins may have been cleaved and, in the process, the GABA receptors 

were lost.  For example, as we used trypsin during the course of FC, we may have degraded 

surface  antigens  (and  possibly  intracellular  antigens).    Another  possibility  is  that  the 

receptors are present internally and FC is not the best method to characterise these receptors.  

Furthermore, a lack of results for FC may be due to cell culturing conditions not being ideal 

for preserving the GABA receptors. 

 

4.8 Relevance to Myopia 

As mentioned previously, GABAC‐selective antagonists have proven to be more potent than 

either GABAA‐ or GABAB‐selective antagonists in inhibiting ocular growth (Stone et al., 2003, 

Chebib  et  al.,  2009a, Chebib  et  al.,  2009b).   Our  finding  is  of  significant  interest  to  these 

previous  studies  as  we  found  GABAC  to  be  present  in  each  of  the  layers  –  sclera, 

choroid/RPE,  and  retina  (excluding  only  the  choroid/RPE  layer  of  donor  6952)  –  of  both 

donors’  eyes,  as  well  as  being  present  in  the  mesenchymal  stromal  cells.    Also  of 

pharmacological  interest  is  the  fact  that  topirimate, an anticonvulsant and GABAA agonist, 

has been associated with myopia as a notable side effect (Zilliox and Russell, 2011, Craig et 

al., 2004, Verrotti et al., 2007, Bhattacharyya and Basu, 2005). 

Page 80: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

64 

 

4.9 Limitations 

Perhaps the most obvious limitation of this study was the use of cadaveric tissue; the study 

was limited to studying a post‐mortem endpoint rather than being able to examine the sclera 

(and other tissues) during the course of onset and development of myopia – unlike animal 

studies.    It  must  be  noted  that  one  major  limitation  of  animal  studies  are  that  form‐

deprivation myopia  and  lens‐induced myopia may  involve different mechanisms  to  those 

involved  in  the myopia  onset  and  development  observed  in  humans.   However,  animal 

studies  are very useful  as  they  can  inform  and  thus  guide human‐based work.    In many 

instances, pathways are conserved across species.  It is clear that there are pros and cons to 

both approaches of research. 

 

As part of  the post‐mortem processes,  the  tissue must undergo serological  testing before  it 

can be released.   The delay for results can be as  long as two to three days and, during this 

period of time, tissue, and definitely the RNA within the tissue, can be subject to degrading 

and different storage conditions.  A housekeeping gene – GAPDH – was used to confirm the 

integrity  of  the  RNA  extracted  from  the  tissues  that was  then  used  to make  the  cDNA 

template  for  the  RT‐PCR  amplification  of  the  GABA  receptor  sequences.   We  observed 

strong expression of the housekeeping gene and, therefore, in accordance with the high RNA 

yields observed, are confident that the tissue used was of a suitable quality. 

 

As  the  donors  ranged  in  ages  from  61‐86  years,  it  is  possible  that  the  age  of  the  donors 

impacted on the quality of the tissue.   Therefore,  it  is possible that different results may be 

obtained from younger eyes.  We would only be able to address this potential confounding 

variable through future research. 

 

As mentioned previously, we were not provided information about the donors’ eyes in terms 

of  the presence  of  ocular pathologies  or  refractive  error.   We  can  only  speculate  that  the 

presence of either a diseased state or refractive error may potentially influence the results.  It 

would be interesting to compare results obtained from emmetropic and myopic individuals 

in future studies, if possible. 

 

It would be recommended that future studies use a larger sample size.  For this project, we 

used two donors for choroidal/RPE, retinal and stromal cell samples; this simply served as a 

Page 81: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

65 

 

snapshot and provides preliminary data for future avenues of research. 

 

4.10 Real World Implications 

At a practical level, the discovery of GABAC receptor mRNA throughout all layers of the eye, 

including  the  scleral‐derived  mesenchymal  stromal  cells,  is  of  particular  relevance  to 

pharmacological  studies  that  have  demonstrated  that  GABAC  receptor  antagonists  can 

inhibit  ocular  growth.   With  the  knowledge  that mRNA  for  these  receptors  is  present,  it 

supports the hypothesis that GABAC receptors are pharmacological targets in human sclera 

for agents that may potentially inhibit, or at least slow, the progression of myopia based on 

results from animal studies. 

 

4.11 Future Directions 

There  are  several  questions  –  both  from  histological  and  gene  expression  perspectives  – 

arising  from  the  current  project.    Firstly,  it would  be  important  to  follow‐up  the  current 

project with  a  protein  detection  and  quantification  technique,  such  as Western  blot  and 

quantitative  RT‐PCR.    As we  have  deduced  the  presence  of mRNA  for  targeted  GABA 

receptor subtypes, Western blot would allow detection of GABA receptor protein, if present.  

We did not undertake quantification  studies  for  this project  for  a  few  reasons.   This was 

preliminary work and therefore we were most interested in presence/absence.  The RNA was 

not of the best quality and so there was no real justification for real‐time PCR.  However, this 

study  does  justify  collection  of  eye  tissue  under  more  appropriate  conditions  for  RNA 

extraction and, under those circumstances, a qualitative study would be worthwhile.  It may 

even be as simple as placing the eye in RNA Later Solution or even more ideal, dissecting the 

tissue on immediate removal from the patient and snap freezing in liquid nitrogen. 

 

The next big overarching questions  to address would be: If GABA protein  is present, what 

could the functional purpose(s) of these receptors be and what is their localisation?   GABA 

receptors are known to play a key inhibitory role in the CNS and may be pharmacologically 

targeted for improved outcomes for individuals with myopia; specific, key role(s) in the eye 

itself are yet to be deduced.  Given a lack of data regarding the significance of the expression 

of the different receptor subtypes,  interpretation  is currently difficult and this  is something 

that could be addressed in future research.  If the protein for these GABA receptors is indeed 

present,  it would  be  interesting  to  localise where  the  receptors  are within  the  individual 

Page 82: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

66 

 

layers  of  the  eye.    Follow‐up work would  include  IHC  and  immunocytochemistry  using 

relevant  antibodies.    As mentioned  above,  given  the  similar  colour  of melanin  granules 

compared with IHC staining using DAB and the complications of melanin bleach, I would, 

in future, elect to use a different IHC system incorporating use of the chromagen Fast Red, 

which can be distinguished from melanin. 

 

Another possible avenue of future research would be to determine whether the receptors are 

up‐regulated or down‐regulated in myopic eyes as compared with emmetropic eyes.  mRNA 

for  the  receptors  is  present  but  a  next  question  to  address  would  be  whether  they  are 

functional or not and, if so, what their biological contribution to myopia might be.  One way 

this could be undertaken would be through determining the influence of GABA drugs on the 

different  tissues  and  cells  in  terms  of  morphology,  proliferation,  expression  of  ECM‐

remodelling  enzymes,  and  production  of  ECM  components.    Furthermore,  it  would  be 

interesting  to  look  into possible growth  factors  that may be affected by or regulated  in  the 

presence  of  GABAergic  receptor modulators,  as  recommended  previously  (Leung  et  al., 

2005). 

 

Furthermore,  it would be useful  to deduce where  a  supply of GABA  active  substance, or 

GABA neurotransmitter, would come from.  As the retina contains GABAergic neurons, we 

hypothesise that active substance would most likely be supplied from the retina to the other 

layers of the eye, including the sclera.  It is also important to note, however, that GABA has 

been  shown  to  be  present  in  cerebral  blood  vessels;  both  GAD,  the  enzyme  for  GABA 

synthesis,  and GABA‐T,  the  catabolic  enzyme  for GABA,  occur  in  cerebral  blood  vessels 

(Imai et al., 1991).   More specifically, 25‐50% of the GABA present  in whole blood  is found 

within the plasma fraction and the rest is localised in formed elements (Ferkany et al., 1979).  

Therefore, an active supply may be present in the choroidal circulation.  Finally, it would be 

interesting  to  determine  if  these GABA  receptors  are  involved  in  other  ocular  functions, 

aside from potential involvement in eye growth regulation. 

 

Finally, it would be necessary to consider what the implication(s) would be for a therapeutic 

aimed at minimising proprioceptive  control of  scleral growth and  the potential  impact on 

IOP.  One rat study (Samuels et al., 2012) found that the use of GABAA receptor antagonist, 

bicuculline,  microinjected  into  the  dorsomedial  and  perfornical  hypothalamus  evoked  a 

Page 83: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

67 

 

substantial  increase  in  IOP.    It would  be  important  to undertake  further pharmacological 

research in this area. 

 

4.12 Conclusion 

In summary, it appears that expression of GABA receptors – mainly GABAA and GABAC – is 

present,  based  on  positive  mRNA  findings,  throughout  the  different  layers  of  the  eye, 

including  the  scleral  layer and  scleral‐derived mesenchymal  stromal  cells.   The  finding of 

GABAC  receptor mRNA  is  of  particular  note  based  on  previous  pharmacological  studies 

using animals  that  found  that GABAC antagonists are capable of  inhibiting ocular growth.  

This study has provided novel, preliminary gene expression data that may contribute to an 

understanding of the myopia signalling cascade and further exploration of the contribution 

of  GABA  receptors  in  these  tissues  will,  in  due  course,  hopefully  lead  to  effective 

preventative  strategies  for  myopic  onset  or  treatments  aimed  at  slowing  (or  inhibiting) 

progression. 

 

Page 84: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

68 

 

REFERENCES/BIBLIOGRAPHY

 

ABBOTT, C. J., GRÜNERT, U., PIANTA, M. J. & MCBRIEN, N. A. 2011. Retinal thinning in 

tree  shrews  with  induced  high  myopia:  Optical  coherence  tomography  and 

histological assessment. Vision Research, 51, 376‐385. 

AKK,  G.,  COVEY,  D.  F.,  EVERS,  A.  S.,  STEINBACH,  J.  H.,  ZORUMSKI,  C.  F.  & 

MENNERICK,  S.  2007.  Mechanisms  of  neurosteroid  interactions  with  GABAA 

receptors. Pharmacology & Therapeutics, 116, 35‐57. 

ALBRECHT,  B.  E.  &  DARLISON,  M.  G.  1995.  Localization  of  the  ρ1‐  and  ρ2‐subunit 

messenger RNAs in chick retina by in situ hybridization predicts the existence of γ‐

aminobutyric acid type C receptor subtypes. Neuroscience Letters, 189, 155‐158. 

ALM,  A. &  BILL, A.  1973. Ocular  and  optic  nerve  blood  flow  at  normal  and  increased 

intraocular pressures  in monkeys  (Macaca  irus): A  study with  radioactivity  labelled 

microspheres  including  flow  determination  in  brain  and  some  other  tissues. 

Experimental Eye Research, 15, 15‐29. 

ALM, A. & BILL, A. 1987. Ocular circulation. In: MOSES, R. A. & HART, W. M. (eds.) Adlerʹs 

Physiology of the Eye. St Louis, USA: Mosby Company. 

ALM,  A.  &  NILSSON,  S.  F.  E.  2009.  Uveoscleral  outflow  –  A  review.  Experimental  Eye 

Research, 88, 760‐768. 

ATCHISON,  D.  A.,  JONES,  C.  E.,  SCHMID,  K.  L.,  PRITCHARD,  N.,  POPE,  J.  M., 

STRUGNELL, W. E. & RILEY, R. A.  2004. Eye  shape  in  emmetropia  and myopia. 

Investigative Ophthalmology & Visual Science, 45, 3380‐3386. 

ATCHISON, D. A. & SMITH, G. 2000. The human eye: An overview. Optics of the Human Eye. 

Edinburgh: Butterworth‐Heinemann. 

AYOUB,  G.  2008.  An  organ  of  exquisite  perfection.  In:  TOMBRAN‐TINK,  J.  & 

BARNSTABLE, C. J. (eds.) Visual Transduction & Non‐Visual Light Perception. Totowa, 

New Jersey: Humana Press. 

BAEHR, W., WU, S. M., BIRD, A. C. & PALCZEWSKI, K. 2003. The retinoid cycle and retina 

disease. Vision Research, 43, 2957‐2958. 

BAGLOLE, C. J., RAY, D. M., BERNSTEIN, S. H., FELDON, S. E., SMITH, T. J., SIME, P. J. & 

PHIPPS, R. P. 2006. More than structural cells, fibroblasts create and orchestrate the 

tumor microenvironment. Immunological Investigations, 35, 297‐325. 

BAIRD, P. N., SCHÄCHE, M. & DIRANI, M. 2010. The GEnes  in Myopia  (GEM) Study  in 

understanding  the aetiology of refractive errors. Progress  in Retinal and Eye Research, 

29, 520‐542. 

Page 85: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

69 

 

BALTUSSEN,  R.,  NAUS,  J.  &  LIMBURG,  H.  2009.  Cost‐effectiveness  of  screening  and 

correcting  refractive errors  in  school children  in Africa, Asia, America and Europe. 

Health Policy, 89, 201‐215. 

BARATHI, V. & BEUERMAN, R.  2011. Molecular mechanisms  of muscarinic  receptors  in 

mouse scleral  fibroblasts: Prior  to and after  induction of experimental myopia with 

atropine treatment. Molecular Vision, 17, 680‐92. 

BARATHI, V. A., BOOPATHI, V. G., YAP, E. P. H. & BEUERMAN, R. W. 2008. Two models 

of experimental myopia in the mouse. Vision Research, 48, 904‐916. 

BARATHI,  V.  A., WEON,  S.  R.  &  BEUERMAN,  R. W.  2009.  Expression  of  muscarinic 

receptors  in  human  and mouse  sclera  and  their  role  in  the  regulation  of  scleral 

fibroblasts proliferation. Molecular Vision, 15, 1277‐1293. 

BARNARD, E. A., SKOLNICK, P., OLSEN, R. W., MOHLER, H., SIEGHART, W., BIGGIO, 

G., BRAESTRUP, C., BATESON, A. N. & LANGER, S. Z. 1998. International Union of 

Pharmacology. XV.  Subtypes  of  γ‐aminobutyric  acid A  receptors: Classification  on 

the basis of subunit structure and receptor function. Pharmacological Reviews, 50, 291‐

314. 

BARONI,  T.,  BELLUCCI,  C.,  LILLI,  C.,  PEZZETTI,  F.,  CARINCI,  F.,  BECCHETTI,  E., 

CARINCI,  P.,  STABELLINI,  G.,  CALVITTI, M.,  LUMARE,  E.  &  BODO, M.  2006. 

Retinoic acid, GABA‐ergic, and TGF‐β signaling systems are involved in human cleft 

palate fibroblast phenotype. Molecular Medicine, 12, 237 ‐ 245. 

BEN‐ARI,  Y.  2002.  Excitatory  actions  of  GABA  during  development:  The  nature  of  the 

nurture. Nature Reviews Neuroscience, 3, 728‐739. 

BEN‐ARI,  Y.,  GAIARSA,  J.‐L.,  TYZIO,  R.  &  KHAZIPOV,  R.  2007.  GABA:  A  pioneer 

transmitter  that  excites  immature  neurons  and  generates  primitive  oscillations. 

Physiological Reviews, 87, 1215‐1284. 

BENAVENTE‐PEREZ, A. 2006. Understanding myopia. The Optician, 231, 16. 

BENOIT DE COIGNAC, A., ELSON, G., DELNESTE, Y., MAGISTRELLI, G.,  JEANNIN, P., 

AUBRY,  J.‐P., BERTHIER, O., SCHMITT, D., BONNEFOY,  J.‐Y. & GAUCHAT,  J.‐F. 

2000. Cloning of MMP‐26. European Journal of Biochemistry, 267, 3323‐3329. 

BESCH,  D.,  JÄGLE,  H.,  SCHOLL,  H.  P.  N.,  SEELIGER,  M. W.  &  ZRENNER,  E.  2003. 

Inherited  multifocal  RPE‐diseases:  Mechanisms  for  local  dysfunction  in  global 

retinoid cycle gene defects. Vision Research, 43, 3095‐3108. 

BETTLER,  B.  &  TIAO,  J.  Y.‐H.  2006.  Molecular  diversity,  trafficking  and  subcellular 

localization of GABAB receptors. Pharmacology & Therapeutics, 110, 533‐543. 

BHATTACHARYYA, K. & BASU, S. 2005. Acute myopia induced by Topiramate: Report of a 

case and review of the literature. 

BLOOM, R. I., FRIEDMAN, I. B. & CHUCK, R. S. 2010. Increasing rates of myopia: The long 

view. Current Opinion in Ophthalmology, 21, 247‐248. 

Page 86: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

70 

 

BOGDANOV, K. 2000. Optics of the eye. Biology in Physics. San Diego: Academic Press. 

BOK, D. 1993. The  retinal pigment epithelium: A versatile partner  in vision.  Journal of Cell 

Science; Supplement, 17, 189. 

BOOIJ, J. C., TEN BRINK, J. B., SWAGEMAKERS, S. M. A., VERKERK, A. J. M. H., ESSING, 

A. H. W., VAN DER SPEK, P. J. & BERGEN, A. A. B. 2010. A new strategy to identify 

and annotate human RPE‐specific gene expression. PLoS ONE, 5, e9341. 

BORMANN, J. 2000. The `ABCʹ of GABA receptors. Trends in Pharmacological Sciences, 21, 16‐

19. 

BORMANN, J. & FEIGENSPAN, A. 1995. GABAc receptors. Trends in Neurosciences, 18, 515‐

519. 

BOUBRIAK, O. A., URBAN,  J. P. G. & BRON, A.  J.  2003. Differential  effects  of  aging  on 

transport  properties  of  anterior  and  posterior  human  sclera.  Experimental  Eye 

Research, 76, 701‐713. 

BOULTON, M. & DAYHAW‐BARKER, P. 2001. The role of the retinal pigment epithelium: 

Topographical variation and ageing changes. Eye, 15, 384‐389. 

BOWERY, N.  1989. GABAB  receptors  and  their  significance  in mammalian pharmacology. 

Trends in Pharmacological Sciences, 10, 401‐407. 

BRAND, C., SCHAEFFEL, F. & FELDKAEMPER, M. P. 2007. A microarray analysis of retinal 

transcripts that are controlled by image contrast in mice. Molecular Vision, 13, 920‐32. 

BRAY, L. J., HEAZLEWOOD, C., ATKINSON, K., HUTMACHER, D. W. & HARKIN, D. G. 

2012.  Evaluation  of  methods  for  cultivating  limbal  mesenchymal  stromal  cells. 

Cytotherapy, 14, 936‐47. 

BROWN, C. T., VURAL, M., JOHNSON, M. & TRINKAUS‐RANDALL, V. 1994. Age‐related 

changes of scleral hydration and sulfated glycosaminoglycans. Mechanisms of Ageing 

and Development, 77, 97‐107. 

BURNSTOCK, G. 2007. Purine and pyrimidine receptors. Cellular and Molecular Life Sciences, 

64, 1471‐1483. 

CANDY,  T. R., WANG,  J. & RAVIKUMAR,  S.  2009. Retinal  image  quality  and  postnatal 

visual experience during infancy. Optometry and vision science : official publication of the 

American Academy of Optometry, 86, E556‐71. 

CAUWE,  B.,  VAN  DEN  STEEN,  P.  E.  &  OPDENAKKER,  G.  2007.  The  biochemical, 

biological,  and  pathological  kaleidoscope  of  cell  surface  substrates  processed  by 

matrix metalloproteinases. Critical Reviews  in Biochemistry  and Molecular Biology,  42, 

113‐185. 

CHANG, J. H., MCCLUSKEY, P. & WAKEFIELD, D. 2004. Expression of toll‐like receptor 4 

and  its  associated  lipopolysaccharide  receptor  complex  by  resident  antigen‐

Page 87: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

71 

 

presenting cells  in  the human uvea.  Investigative Ophthalmology & Visual Science, 45, 

1871‐1878. 

CHAPMAN, S. A., AYAD, S., OʹDONOGHUE, E. & BONSHEK, R. E. 1998. Glycoproteins of 

trabecular meshwork, cornea and sclera. Eye, 12, 440‐448. 

CHARMAN,  W.  N.  2011.  Keeping  the  world  in  focus:  How  might  this  be  achieved? 

Optometry & Vision Science, 88, 373‐376. 

CHEBIB, M., GAVANDE, N., WONG, K., PARK, A., PREMOLI,  I., MEWETT, K., ALLAN, 

R., DUKE, R., JOHNSTON, G. R. & HANRAHAN, J. 2009a. Guanidino acids act as ρ1 

GABAC receptor antagonists. Neurochemical Research, 34, 1704‐1711. 

CHEBIB, M., HINTON, T., SCHMID, K. L., BRINKWORTH, D., QIAN, H., MATOS, S., KIM, 

H.‐L., ABDEL‐HALIM, H., KUMAR, R. J., JOHNSTON, G. A. R. & HANRAHAN, J. 

R.  2009b.  Novel,  potent,  and  selective  GABAC  antagonists  inhibit  myopia 

development  and  facilitate  learning  and  memory.  Journal  of  Pharmacology  and 

Experimental Therapeutics, 328, 448‐457. 

CHEN, J. C., SCHMID, K. L. & BROWN, B. 2003. The autonomic control of accommodation 

and  implications  for  human  myopia  development:  A  review.  Ophthalmic  and 

Physiological Optics, 23, 401‐422. 

CHEN,  Y.‐P.,  HOCKING,  P. M., WANG,  L.,  POVAŽAY,  B.,  PRASHAR,  A.,  TO,  C.‐H., 

ERICHSEN, J. T., FELDKAEMPER, M., HOFER, B., DREXLER, W., SCHAEFFEL, F. & 

GUGGENHEIM, J. A. 2011. Selective breeding for susceptibility to myopia reveals a 

gene–environment  interaction.  Investigative Ophthalmology & Visual Science, 52, 4003‐

4011. 

CHEN, Y.‐P., PRASHAR, A., HOCKING, P. M., ERICHSEN, J. T., TO, C. H., SCHAEFFEL, F. 

& GUGGENHEIM, J. A. 2010. Sex, eye size, and the rate of myopic eye growth due to 

form  deprivation  in  outbred white  leghorn  chickens.  Investigative Ophthalmology & 

Visual Science, 51, 651‐657. 

CHENG, Z.‐Y., CHEBIB, M. & SCHMID, K. L. 2011. rho1 GABAc receptors are expressed in 

fibrous and cartilaginous  layers of chick sclera and  located on sclera fibroblasts and 

chondrocytes. Journal of Neurochemistry, 118, 281‐287. 

CHENG, Z.‐Y., CHEBIB, M. &  SCHMID, K.  L.  2012.  Identification  of GABA  receptors  in 

chick cornea. Molecular Vision, 18, 1107‐1114. 

CHENG, Z.‐Y., WANG, X.‐P.,  SCHMID, K. L. & LIU, L.  In Press.  Identification of GABA 

receptors in chick retinal pigment epithelium. Neuroscience Letters. 

CHERUBINI,  E.  &  STRATA,  F.  1997.  GABAC  receptors:  A  novel  receptor  family  with 

unusual pharmacology. Physiology, 12, 136‐141. 

CHOO, V. 2003. A look at slowing progression of myopia. The Lancet, 361, 1622‐1623. 

Page 88: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

72 

 

CLARK, I. M., SWINGLER, T. E., SAMPIERI, C. L. & EDWARDS, D. R. 2008. The regulation 

of  matrix  metalloproteinases  and  their  inhibitors.  The  International  Journal  of 

Biochemistry & Cell Biology, 40, 1362‐1378. 

COLLINS, M. J., BUEHREN, T. & ISKANDER, D. R. 2006. Retinal image quality, reading and 

myopia. Vision Research, 46, 196‐215. 

COLLISON,  D.  J.,  COLEMAN,  R.  A.,  JAMES,  R.  S.,  CAREY,  J.  &  DUNCAN,  G.  2000. 

Characterization of muscarinic receptors  in human  lens cells by pharmacologic and 

molecular techniques. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 41, 2633‐2641. 

CORDAIN, L., EATON, S. B., BRAND MILLER, J., LINDEBERG, S. & JENSEN, C. 2002. An 

evolutionary  analysis  of  the  aetiology  and  pathogenesis  of  juvenile‐onset myopia. 

Acta Ophthalmologica Scandinavica, 80, 125‐135. 

CRAIG,  J. E., ONG, T.  J., LOUIS, D. L. & WELLS,  J. M.  2004. Mechanism  of Topiramate‐

induced  acute‐onset  myopia  and  angle  closure  glaucoma.  American  Journal  of 

Ophthalmology, 137, 193‐195. 

CREWTHER, D. P. 2000. The role of photoreceptors in the control of refractive state. Progress 

in Retinal and Eye Research, 19, 421‐457. 

CROOKS,  J.  &  KOLB,  H.  1992.  Localization  of  GABA,  glycine,  glutamate  and  tyrosine 

hydroxylase in the human retina. The Journal of Comparative Neurology, 315, 287‐302. 

CROSSON,  C.,  DEBENEDETTO,  R.  &  GIDDAY,  J.  1994.  Functional  evidence  for  retinal 

adenosine receptors, New York, NY, ETATS‐UNIS, Liebert. 

CUI, D., TRIER, K., CHEN, X., ZENG,  J., YANG, X., HU,  J. & GE,  J. 2008. Distribution of 

adenosine receptors in human sclera fibroblasts. Molecular Vision, 14, 523‐529. 

CUI, W.,  BRYANT, M.  R.,  SWEET,  P. M. & MCDONNELL,  P.  J.  2004.  Changes  in  gene 

expression in response to mechanical strain in human scleral fibroblasts. Experimental 

Eye Research, 78, 275‐284. 

DAVANGER, S., OTTERSEN, O. P. & STORM‐MATHISEN, J. 1991. Glutamate, GABA, and 

glycine  in  the  human  retina: An  immunocytochemical  investigation. The  Journal  of 

Comparative Neurology, 311, 483‐494. 

DIETHER, S. & SCHAEFFEL, F. 1997. Local changes in eye growth induced by imposed local 

refractive error despite active accommodation. Vision Research, 37, 659‐668. 

DIETHER, S., SCHAEFFEL, F., LAMBROU, G. N., FRITSCH, C. & TRENDELENBURG, A.‐U. 

2007. Effects of  intravitreally and  intraperitonally  injected atropine on  two  types of 

experimental myopia in chicken. Experimental Eye Research, 84, 266‐274. 

DIRANI, M., SHEKAR, S. N. & BAIRD, P. N. 2008. Evidence of shared genes  in  refraction 

and  axial  length:  The  Genes  in  Myopia  (GEM)  Twin  Study.  Investigative 

Ophthalmology & Visual Science, 49, 4336‐4339. 

Page 89: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

73 

 

DOMINICI, M., LE, MUELLER,  I., SLAPER‐CORTENBACH,  I., MARINI, F., KRAUSE, D., 

DEANS, R., KEATING, A., PROCKOP, D. & HORWITZ, E. 2006. Minimal criteria for 

defining  multipotent  mesenchymal  stromal  cells.  The  International  Society  for 

Cellular Therapy position statement. Cytotherapy, 8, 315‐317. 

DORNONVILLE DE LA COUR, M. 1993. Ion transport in the retinal pigment epithelium.  A 

study with double‐barrelled  ion‐selective microelectrodes. Acta Ophthalmol Suppl, 1‐

32. 

ELSHEIKH,  A.,  GERAGHTY,  B.,  ALHASSO,  D.,  KNAPPETT,  J.,  CAMPANELLI,  M.  & 

RAMA,  P.  2010. Regional  variation  in  the  biomechanical  properties  of  the  human 

sclera. Experimental Eye Research, 90, 624‐633. 

EMBERGER, W., WINDPASSINGER, C., PETEK, E., KROISEL, P. M. & WAGNER, K. 2000. 

Assignment  of  the  human  GABAA  receptor  delta‐subunit  gene  (GABRD)  to 

chromosome  band  1p36.3  distal  to marker NIB1364  by  radiation  hybrid mapping. 

Cytogenetic and Genome Research, 89, 281‐282. 

ENNA, S.  J. 2007. The GABA  receptors.  In: ENNA, S.  J. & MÖHLER, H.  (eds.) The GABA 

Receptors. Humana Press. 

ENZ, R. & CUTTING, G. R. 1999. GABAC receptor ρ subunits are heterogeneously expressed 

in  the  human  CNS  and  form  homo‐  and  heterooligomers  with  distinct  physical 

properties. European Journal of Neuroscience, 11, 41‐50. 

FERKANY,  J.  W.,  BUTLER,  I.  J.  &  ENNA,  S.  J.  1979.  Effect  of  drugs  on  rat  brain, 

cerebrospinal fluid and blood GABA content. Journal of Neurochemistry, 33, 29‐33. 

FINNEMANN, S. C. 2003. Focal adhesion kinase signaling promotes phagocytosis of integrin‐bound 

photoreceptors, London, Nature Publishing Group. 

FISCHER, A.  J., MCGUIRE,  J.  J., SCHAEFFEL, F. & STELL, W. K. 1999. Light‐ and  focus‐

dependent  expression  of  the  transcription  factor ZENK  in  the  chick  retina. Nature 

Neuroscience, 2, 706‐712. 

FISCHER,  A.  J.,  MCKINNON,  L.  A.,  NATHANSON,  N.  M.  &  STELL,  W.  K.  1998. 

Identification  and  localization  of muscarinic  acetylcholine  receptors  in  the  ocular 

tissues of the chick. The Journal of Comparative Neurology, 392, 273‐284. 

FISCHER, A. J. & REH, T. A. 2003. Growth factors induce neurogenesis in the ciliary body. 

Developmental Biology, 259, 225‐240. 

FLITCROFT,  D.  I.  2012.  The  complex  interactions  of  retinal,  optical  and  environmental 

factors in myopia aetiology. Progress in Retinal and Eye Research, 31, 622‐660. 

FREDRICK, D. R. 2002. Myopia. British Medical Journal, 324, 1195‐1199. 

FRITSCHY, J.‐M., SIDLER, C., PARPAN, F., GASSMANN, M., KAUPMANN, K., BETTLER, 

B.  &  BENKE,  D.  2004.  Independent  maturation  of  the  GABAB  receptor  subunits 

GABAB1  and GABAB2 during postnatal development  in  rodent brain. The  Journal  of 

Comparative Neurology, 477, 235‐252. 

Page 90: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

74 

 

FROST, M.  & NORTON,  T.  T.  2007. Differential  protein  expression  in  tree  shrew  sclera 

during development of lens‐induced myopia and recovery. Molecular Vision, 13, 1580‐

1588. 

FUKUCHI, T., UEDA, J., ABE, H. & SAWAGUCHI, S. 2001. Cell adhesion glycoproteins  in 

the human lamina cribrosa. Japanese Journal of Ophthalmology, 45, 363‐367. 

FULLWOOD, N.  J., MARTIN, F. L., BENTLEY, A.  J., LEE,  J. P. & LEE, S.  J. 2011.  Imaging 

sclera with hard x‐ray microscopy. Micron, 42, 506‐511. 

GABELT, B. T. & KAUFMAN, P. L. 1992. Inhibition of outflow facility and accommodative 

and  miotic  responses  to  pilocarpine  in  rhesus  monkeys  by  muscarinic  receptor 

subtype antagonists. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 263, 1133‐

1139. 

GAL, A., LI, Y.‐J., THOMPSON, D. A., WEIR, J., ORTH, U., JACOBSON, S., APFELSTEDT‐

SYLLA, E. & VOLLRATH, D. 2000. Mutations  in MERTK,  the human orthologue of 

the RCS rat retinal dystrophy gene, causes retinitis pigmentosa. Nature Genetics, 26, 

270‐271. 

GANESAN, P. & WILDSOET, C. F. 2010. Pharmaceutical  intervention  for myopia  control. 

Expert Review of Ophthalmology, 5, 759‐787. 

GENTLE, A., LIU, Y., MARTIN, J. E., CONTI, G. L. & MCBRIEN, N. A. 2003. Collagen gene 

expression and the altered accumulation of scleral collagen during the development 

of high myopia. Journal of Biological Chemistry, 278, 16587‐16594. 

GIAMBERNARDI, T. A., SAKAGUCHI, A. Y., GLUHAK,  J., PAVLIN, D., TROYER, D. A., 

DAS,  G.,  RODECK,  U.  &  KLEBE,  R.  J.  2001.  Neutrophil  collagenase  (MMP‐8)  is 

expressed  during  early  development  in  neural  crest  cells  as  well  as  in  adult 

melanoma cells. Matrix Biology, 20, 577‐587. 

GIL, D. W., KRAUSS, H. A., BOGARDUS, A. M. & WOLDEMUSSIE, E.  1997. Muscarinic 

receptor  subtypes  in  human  iris‐ciliary  body  measured  by  immunoprecipitation. 

Investigative Ophthalmology & Visual Science, 38, 1434‐42. 

GILMARTIN, B. 2004. Myopia: Precedents for research in the Twenty‐First Century. Clinical 

& Experimental Ophthalmology, 32, 305‐324. 

GÖHLICH,  G.,  KUHN,  W.,  HÖHN,  H.  &  PRZUNTEK,  H.  1984.  Huntingtonʹs  disease: 

Biochemical prediction by determination of GABA synthesis of cultured  fibroblasts. 

Journal of Neurology, 231, 50‐51. 

GOLDSCHMIDT, E. &  JACOBSEN, N. 2014. Genetic and environmental effects on myopia 

development and progression. Eye, 28, 126‐133. 

GOLLENDER,  M.,  THORN,  F.  &  ERICKSON,  P.  1979.  Development  of  axial  ocular 

dimensions following eyelid suture in the cat. Vision Research, 19, 221‐223. 

GOTTESMANN, C. 2002. GABA mechanisms and sleep. Neuroscience, 111, 231‐239. 

Page 91: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

75 

 

GOTTLIEB, M. D., JOSHI, H. B. & NICKLA, D. L. 1990. Scleral changes in chicks with form‐

deprivation myopia. Current Eye Research, 9, 1157‐1165. 

GU,  J. &  IYER, V. R.  2006. PI3K  signaling  and miRNA  expression during  the  response of 

quiescent human fibroblasts to distinct proliferative stimuli. Genome Biology, 7, 1‐15. 

GUPTA, N., DRANCE, S., MCALLISTER, R., PRASAD, S., ROOTMAN, J. & CYNADER, M. 

1994. Localization of M3 muscarinic receptor subtype and mRNA in the human eye. 

Ophthalmic Research, 26, 207‐13. 

GUSSIN,  H.  A.,  KHASAWNEH,  F.  T.,  XIE,  A.,  FENG,  F.,  MEMIC,  A.,  QIAN,  H.,  LE 

BRETON, G. C. & PEPPERBERG, D. R.  2011.  Subunit‐specific polyclonal  antibody 

targeting human ρ1 GABAC receptor. Experimental Eye Research, 93, 59‐64. 

GUYER,  D.  R.,  SCHACHAT,  A.  P.  &  GREEN,  W.  R.  2005.  The  choroid:  Structural 

considerations. In: RYAN, S. J., HINTON, D. R., SCHACHAT, A. P. & WILKINSON, 

C. P. (eds.) Retina, 4th ed. 

HACKAM, A. S., WANG, T.‐L., GUGGINO, W. B. & CUTTING, G. R. 1997. The N‐terminal 

domain of human GABA  receptor  ρ1 subunits contains signals  for homooligomeric 

and heterooligomeric interaction. Journal of Biological Chemistry, 272, 13750‐13757. 

HAMANN, S. 2002. Molecular mechanisms of water transport in the eye. International Review 

of Cytology, 215, 395. 

HAMMOND, C.  J., ANDREW, T., TAT MAK, Y. & SPECTOR, T. D. 2004. A susceptibility 

locus  for myopia  in  the  normal  population  is  linked  to  the  PAX6  gene  region  on 

chromosome  11:  A  genomewide  scan  of  dizygotic  twins.  The  American  Journal  of 

Human Genetics, 75, 294‐304. 

HAN, D., KIM, H.‐Y., LEE, H.‐J., SHIM, I. & HAHM, D.‐H. 2007. Wound healing activity of 

gamma‐aminobutyric acid  (GABA)  in  rats.  Journal  of Microbiology  and Biotechnology, 

17, 1661‐1669. 

HERING,  H.  &  KRÖGER,  S.  1996.  Formation  of  synaptic  specializations  in  the  inner 

plexiform  layer of  the developing chick retina. The  Journal of Comparative Neurology, 

375, 393‐405. 

HODOS,  W.  &  KUENZEL,  W.  J.  1984.  Retinal‐image  degradation  produces  ocular 

enlargement in chicks. Investigative Ophthalmology and Visual Science, 25, 652‐659. 

HORNBEAK, D. M. & YOUNG, T. L. 2009. Myopia genetics: A  review of current  research 

and  emerging  trends.  Current  Opinion  in  Ophthalmology,  20,  356‐362 

10.1097/ICU.0b013e32832f8040. 

HOWLETT, M. & MCFADDEN, S. 2002. A fast and effective mammalian model to study the 

visual regulation of eye growth. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 43, 2928‐. 

IHANAMÄKI, T., PELLINIEMI, L.  J. & VUORIO, E.  2004. Collagens  and  collagen‐related 

matrix components in the human and mouse eye. Progress in Retinal and Eye Research, 

23, 403‐434. 

Page 92: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

76 

 

IMAI, H., OKUNO, T., WU,  J. Y. & LEE, T.  J. F. 1991. GABAergic  innervation  in  cerebral 

blood  vessels:  An  immunohistochemical  demonstration  of  l‐glutamic  acid 

decarboxylase and GABA  transaminase.  Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism, 

11, 129‐134. 

ISHIDA, K., PANJWANI, N., CAO, Z. & STREILEIN,  J. W. 2003. Participation of pigment 

epithelium  in ocular  immune privilege. 3. Epithelia cultured  from  iris, ciliary body, 

and  retina  suppress  T‐Cell  activation  by  partially  non‐overlapping  mechanisms. 

Pathology International, 11, 91‐105. 

ITO, K., TANAKA, K., NISHIBE, Y., HASEGAWA, J. & UENO, H. 2007. GABA‐synthesizing 

enzyme,  GAD67,  from  dermal  fibroblasts:  Evidence  for  a  new  skin  function. 

Biochimica et Biophysica Acta (BBA) ‐ General Subjects, 1770, 291‐296. 

JACOBI,  F.  K. &  PUSCH,  C. M.  2010. A  decade  in  search  of myopia  genes.  Frontiers  in 

Bioscience, 15, 359. 

JESTER, J. V. & HO‐CHANG, J. 2003. Modulation of cultured corneal keratocyte phenotype 

by  growth  factors/cytokines  control  in  vitro  contractility  and  extracellular matrix 

contraction. Experimental Eye Research, 77, 581‐592. 

JESTER,  J. V., HUANG,  J., MATTHEW PETROLL, W. & DWIGHT CAVANAGH, H. 2002. 

TGFβ induced myofibroblast differentiation of rabbit keratocytes requires synergistic 

TGFβ, PDGF and integrin signaling. Experimental Eye Research, 75, 645‐657. 

JINREN,  N.  &  SMITH  III,  E.  L.  1989.  Effects  of  chronic  optical  defocus  on  the  kittenʹs 

refractive status. Vision Research, 29, 929‐938. 

JOBLING, A.  I., GENTLE, A., METLAPALLY, R., MCGOWAN,  B.  J. & MCBRIEN, N. A. 

2009.  Regulation  of  scleral  cell  contraction  by  transforming  growth  factor‐β  and 

stress. Journal of Biological Chemistry, 284, 2072‐2079. 

JOBLING,  A.  I.,  NGUYEN, M.,  GENTLE,  A.  & MCBRIEN,  N.  A.  2004.  Isoform‐specific 

changes  in  scleral  transforming  growth  factor‐β  expression  and  the  regulation  of 

collagen  synthesis  during myopia  progression.  Journal  of  Biological  Chemistry,  279, 

18121‐18126. 

JOHNSON, J. M., YOUNG, T. L. & SUMMERS RADA, J. A. 2006. Small  leucine rich repeat 

proteoglycans  (SLRPs)  in  the  human  sclera:  Identification  of  abundant  levels  of 

PRELP. Molecular Vision, 12, 1057‐1066. 

JOHNSTON,  G.  A.  R.  1996.  GABAC  receptors:  Relatively  simple  transmitter‐gated  ion 

channels? Trends in Pharmacological Sciences, 17, 319‐323. 

JONES‐JORDAN, L. A., SINNOTT, L. T., MANNY, R. E., COTTER, S. A., KLEINSTEIN, R. 

N., MUTTI, D. O.,  TWELKER,  J. D.,  ZADNIK,  K.,  ETHNICITY,  T.  C.  L.  E. O. & 

GROUP, R. E. S. 2010. Early childhood refractive error and parental history of myopia 

as predictors of myopia. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 51, 115‐121. 

JONES, B. E., THOMPSON, E. W., HODOS, W., WALDBILLIG, R. & CHADER, G.  J. 1996. 

Scleral matrix metalloproteinases, serine proteinase activity and hydrational capacity 

Page 93: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

77 

 

are  increased  in  myopia  induced  by  retinal  image  degradation.  Experimental  Eye 

Research, 63, 369‐381. 

JONES, L. A., SINNOTT, L. T., MUTTI, D. O., MITCHELL, G. L., MOESCHBERGER, M. L. & 

ZADNIK,  K.  2007.  Parental  history  of myopia,  sports  and  outdoor  activities,  and 

future myopia. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 48, 3524‐3532. 

KANEDA, M., ANDRASFALVY,  B. & KANEKO, A.  2000. Modulation  by  Zn2+  of GABA 

responses in bipolar cells of the mouse retina. Visual Neuroscience, 17, 273‐281. 

KANNO, H., HORIKAWA, Y., HODGES, R. R., ZOUKHRI, D., SHATOS, M. A., RIOS, J. D. 

& DARTT, D. A. 2003. Cholinergic agonists transactivate EGFR and stimulate MAPK 

to  induce  goblet  cell  secretion. American  Journal  of Physiology  ‐ Cell Physiology,  284, 

C988‐C998. 

KASHIWAGI,  Y.,  NISHITSUKA,  K.,  NAMBA,  H.,  KAMIRYO,  M.,  TAKAMURA,  H.  & 

YAMASHITA, H.  2010.  Cloning  and  characterization  of  cell  strains  derived  from 

human corneal stroma and sclera. Japanese Journal of Ophthalmology, 54, 74‐80. 

KAUFMAN, P. L. 1984. Mechanisms of action of cholinergic drugs in the eye. In: DRANCE, 

S. & NEUFELD, A. H. (eds.) Glaucoma. Orlando: Grune and Stratton. 

KHADER,  Y.,  BATAYHA,  W.,  ABDUL‐AZIZ,  S.  &  AL‐SHIEKH‐KHALIL,  M.  2006. 

Prevalence and risk  indicators of myopia among schoolchildren  in Amman,  Jordan. 

Eastern Mediterranean Health Journal, 12, 434‐439. 

KIEFER, A. K., TUNG, J. Y., DO, C. B., HINDS, D. A., MOUNTAIN, J. L., FRANCKE, U. & 

ERIKSSON, N.  2013. Genome‐wide  analysis points  to  roles  for  extracellular matrix 

remodeling,  the visual  cycle,  and neuronal development  in myopia. PLoS Genet,  9, 

e1003299. 

KIILGAARD, J. F. & JENSEN, P. K. 2005. The choroid and optic nerve head. In: FISCHBARG, 

J. (ed.) Advances in Organ Biology. Elsevier. 

KLEINMAN, H. K., CANNON, F. B., LAURIE, G. W., HASSELL,  J. R., AUMAILLEY, M., 

TERRANOVA,  V.  P.,  MARTIN,  G.  R.  &  DUBOIS‐DALCQ,  M.  1985.  Biological 

activities of laminin. Journal of Cellular Biochemistry, 27, 317‐325. 

KLEINMAN, H. K., KLEBE, R. J. & MARTIN, G. R. 1981. Role of collagenous matrices in the 

adhesion and growth of cells. The Journal of Cell Biology, 88, 473‐485. 

KLEINSTEIN, R. N., JONES, L. A., HULLETT, S., KWON, S., LEE, R. J., FRIEDMAN, N. E., 

MANNY, R. E., MUTTI, D. O., YU,  J. A. & ZADNIK, K. 2003. Refractive error and 

ethnicity in children. Archives of Ophthalmology, 121, 1141‐1147. 

KNUDSON, C. B. & KNUDSON, W.  1993. Hyaluronan‐binding  proteins  in development, 

tissue homeostasis, and disease. The FASEB Journal, 7, 1233‐41. 

KROGSGAARD‐LARSEN,  P.,  FRLUND,  B.,  KRISTIANSEN,  U.,  FRYDENVANG,  K.  & 

EBERT, B. 1997. GABAA and GABAB receptor agonists, partial agonists, antagonists 

Page 94: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

78 

 

and modulators: design and therapeutic prospects. European Journal of Pharmaceutical 

Sciences, 5, 355‐384. 

KUMAR, R. J., CHEBIB, M., HIBBS, D. E., KIM, H.‐L., JOHNSTON, G. A. R., SALAM, N. K. 

&  HANRAHAN,  J.  R.  2008.  Novel  γ‐aminobutyric  acid  p[1]  receptor  antagonists; 

Synthesis,  pharmacological  activity  and  structure‐activity  relationships,  Columbus,  OH, 

ETATS‐UNIS, American Chemical Society. 

KUSAKARI, T., SATO, T. & TOKORO, T. 1997. Regional scleral changes in form‐deprivation 

myopia in chicks. Experimental Eye Research, 64, 465‐476. 

LAURENT, T. C. & FRASER, J. R. 1992. Hyaluronan. The FASEB Journal, 6, 2397‐404. 

LEO, S.‐W. & YOUNG, T. L. 2011. An evidence‐based update on myopia and interventions to 

retard  its progression.  Journal of American Association  for Pediatric Ophthalmology and 

Strabismus, 15, 181‐189. 

LEUNG, C. K. S., YEUNG, C. K., CHIANG, S. W. Y., CHAN, K. P., PANG, C. P. & LAM, D. 

S. C. 2005. GABAA and GABAC (GABAA0r) receptors affect ocular growth and form‐

deprivation myopia. Cutaneous and Ocular Toxicology, 24, 187‐196. 

LIANG, C.‐L., YEN,  E.,  SU,  J.‐Y.,  LIU, C., CHANG,  T.‐Y.,  PARK, N., WU, M.‐J.,  LEE,  S., 

FLYNN, J. T. & JUO, S.‐H. H. 2004. Impact of family history of high myopia on level 

and onset of myopia. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 45, 3446‐3452. 

LIN, H.‐J., WAN,  L.,  TSAI, Y., CHEN, W.‐C.,  TSAI,  S.‐W. &  TSAI,  F.‐J.  2009. Muscarinic 

acetylcholine receptor 1 gene polymorphisms associated with high myopia. Molecular 

Vision, 15, 1774‐1780. 

LIND,  G.  J.  &  CAVANAGH,  H.  D.  1995.  Identification  and  subcellular  distribution  of 

muscarinic  acetylcholine  receptor‐related  proteins  in  rabbit  corneal  and  chinese 

hamster ovary cells. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 36, 1492‐507. 

LOUGHEED, T. 2014. Myopia. Environmental Health Perspectives, 122, A12‐9. 

LUFT, W.  A., MING,  Y.  &  STELL, W.  K.  2003.  Variable  effects  of  previously  untested 

muscarinic receptor antagonists on experimental myopia. Investigative Ophthalmology 

& Visual Science, 44, 1330‐1338. 

LUKASIEWICZ, P. D. & SHIELDS, C. R. 1998. A diversity of GABA receptors in the retina. 

Seminars in Cell & Developmental Biology, 9, 293‐299. 

LUNDSTRÖM, L., MIRA‐AGUDELO, A. & ARTAL, P. 2009. Peripheral optical errors and 

their  change  with  accommodation  differ  between  emmetropic  and  myopic  eyes. 

Journal of Vision, 9. 

LYHNE, N., SJØLIE, A. K., KYVIK, K. O. & GREEN, A. 2001. The importance of genes and 

environment  for  ocular  refraction  and  its  determiners:  A  population‐based  study 

among 20–45 year‐old twins. British Journal of Ophthalmology, 85, 1470‐1476. 

Page 95: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

79 

 

MACDONALD,  R.  L.,  KANG,  J.‐Q.,  GALLAGHER, M.  J.  &  FENG,  H.‐J.  2007.  GABAA‐

receptor  mutations  associated  with  idiopathic  generalized  epilepsies  and  febrile 

seizures. In: ENNA, S. J. & MÖHLER, H. (eds.) The GABA Receptors. Humana Press. 

MAJAVA, M.,  BISHOP,  P.  N.,  HÄGG,  P.,  SCOTT,  P.  G.,  RICE,  A.,  INGLEHEARN,  C., 

HAMMOND,  C.  J.,  SPECTOR,  T.  D., ALA‐KOKKO,  L. & MÄNNIKKÖ, M.  2007. 

Novel mutations  in  the small  leucine‐rich repeat protein/proteoglycan (SLRP) genes 

in high myopia. Human Mutation, 28, 336‐344. 

MARMOR,  M.  1999.  Mechanisms  of  fluid  accumulation  in  retinal  edema.  Documenta 

Ophthalmologica, 97, 239. 

MASSEY,  S.  C.  2005.  Functional  anatomy  of  the  mammalian  retina.  In:  RYAN,  S.  J., 

HINTON, D. R., SCHACHAT, A. P. & WILKINSON, C. P. (eds.) Retina, 4th ed. 

MATHUR, A., ATCHISON, D. A. & CHARMAN, W. N. 2009. Myopia and peripheral ocular 

aberrations. Journal of Vision, 9. 

MATTHIESEN,  S.,  BAHULAYAN,  A.,  KEMPKENS,  S.,  HAAG,  S.,  FUHRMANN,  M., 

STICHNOTE, C., JUERGENS, U. R. & RACKÉ, K. 2006. Muscarinic receptors mediate 

stimulation of human lung fibroblast proliferation. American Journal of Respiratory Cell 

and Molecular Biology, 35, 621‐627. 

MAZA, M. S. D. L., TAUBER, J. & FOSTER, C. S. 2012. Structural considerations of the sclera. 

The Sclera. Springer Science + Business Media, LLC. 

MCBRIEN, N. A., CORNELL,  L. M. & GENTLE, A.  2001a.  Structural  and  ultrastructural 

changes  to  the  sclera  in  a  mammalian  model  of  high  myopia.  Investigative 

Ophthalmology & Visual Science, 42, 2179‐2187. 

MCBRIEN, N. A., COTTRIAL, C. L. & ANNIES, R. 2001b. Retinal acetylcholine content  in 

normal and myopic eyes: A role in ocular growth control? Visual Neuroscience, 18, 571‐

580. 

MCBRIEN,  N.  A.  &  GENTLE,  A.  2003.  Role  of  the  sclera  in  the  development  and 

pathological complications of myopia. Progress in Retinal and Eye Research, 22, 307‐338. 

MCBRIEN, N. A., JOBLING, A. I. & GENTLE, A. 2009. Biomechanics of the sclera in myopia: 

Extracellular  and  cellular  factors.  Optometry  &  Vision  Science,  86,  E23‐E30 

10.1097/OPX.0b013e3181940669. 

MCBRIEN,  N.  A.,  LAWLOR,  P.  &  GENTLE,  A.  2000.  Scleral  remodeling  during  the 

development  of  and  recovery  from  axial  myopia  in  the  tree  shrew.  Investigative 

Ophthalmology & Visual Science, 41, 3713‐3719. 

MCBRIEN, N. A., METLAPALLY, R.,  JOBLING, A.  I. & GENTLE, A.  2006. Expression  of 

collagen‐binding  integrin  receptors  in  the mammalian  sclera  and  their  regulation 

during  the development of myopia.  Investigative Ophthalmology & Visual Science, 47, 

4674‐4682. 

Page 96: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

80 

 

MCBRIEN, N. A., MOGHADDAM, H. O., NEW, R. & WILLIAMS, L. R. 1993. Experimental 

myopia  in  a diurnal mammal  (Sciurus  carolinensis) with no  accommodative  ability. 

The Journal of Physiology, 469, 427‐441. 

MCCLUSKEY, P. (ed.) 2001. Scleritis, London: BMJ Books. 

MCEWAN, P. A., SCOTT, P. G., BISHOP, P. N. & BELLA, J. 2006. Structural correlations in 

the  family  of  small  leucine‐rich  repeat  proteins  and  proteoglycans.  Journal  of 

Structural Biology, 155, 294‐305. 

MEDZHITOV,  R.,  PRESTON‐HURLBURT,  P.  &  JANEWAY,  C.  A.  1997.  A  human 

homologue  of  the drosophila  toll  protein  signals  activation  of  adaptive  immunity. 

Nature, 388, 394‐397. 

MEEK, K. M. &  FULLWOOD, N.  J.  2001. Corneal  and  scleral  collagens‐‐A microscopistʹs 

perspective. Micron, 32, 261‐272. 

MENG, W.,  BUTTERWORTH,  J., MALECAZE,  F.  &  CALVAS,  P.  2011.  Axial  length  of 

myopia: A review of current research. Ophthalmologica, 225, 127‐134. 

METLAPALLY, S. & MCBRIEN, N. A.  2008. The  effect of positive  lens defocus on ocular 

growth and emmetropization in the tree shrew. Journal of Vision, 8. 

MILLER, S. S. & EDELMAN, J. L. 1990. Active ion transport pathways in the bovine retinal 

pigment epithelium. The Journal of Physiology, 424, 283‐300. 

MITRA,  A.  K.,  ANAND,  B.  S.  &  DUVVURI,  S.  2005.  Drug  delivery  to  the  eye.  In: 

FISCHBARG, J. (ed.) Advances in Organ Biology. Elsevier. 

MOMOSE, M., OTA, H. & HAYAMA, M. 2011. Re‐evaluation of melanin bleaching using 

warm  diluted  hydrogen  peroxide  for  histopathological  analysis.  Pathology 

International, 61, 345‐350. 

MORENO, M., MUNOZ, R., AROCA, F., LABARACA, M., BRANDAN, E. & LARRAIN,  J. 

2005.  Biglycan  is  a  new  extracellular  component  of  the  chordin‐BMP4  signaling 

pathway. The EMBO Journal, 24, 1397‐1405. 

MORGAN,  I.  G.  2003.  The  biological  basis  of  myopic  refractive  error.  Clinical  and 

Experimental Optometry, 86, 276‐288. 

MORING, A. G., BAKER,  J. R. & NORTON, T. T. 2007. Modulation of glycosaminoglycan 

levels  in  tree  shrew  sclera during  lens‐induced myopia development and  recovery. 

Investigative Ophthalmology & Visual Science, 48, 2947‐2956. 

MOSES, R. A., GRODZKI, W. J., STARCHER, B. C. & GALIONE, M. J. 1978. Elastin content 

of  the scleral spur,  trabecular mesh, and sclera.  Investigative Ophthalmology & Visual 

Science, 17, 817‐8. 

MUTNEJA,  M.,  BERTON,  F.,  SUEN,  K.‐F.,  LÜSCHER,  C.  &  SLESINGER,  P.  A.  2005. 

Endogenous  RGS  proteins  enhance  acute  desensitization  of  GABAB  receptor‐

Page 97: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

81 

 

activated  GIRK  currents  in  HEK‐293T  cells.  Pflügers  Archiv  European  Journal  of 

Physiology, 450, 61‐73. 

MUTTI, D. O., HAYES,  J. R., MITCHELL, G. L.,  JONES, L. A., MOESCHBERGER, M. L., 

COTTER, S. A., KLEINSTEIN, R. N., MANNY, R. E., TWELKER, J. D. & ZADNIK, K. 

2007. Refractive error, axial length, and relative peripheral refractive error before and 

after the onset of myopia. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 48, 2510‐2519. 

MUTTI, D. O. & MARKS, A. R. 2011. Blood  levels of vitamin D  in  teens and young adults 

with myopia. Optometry & Vision Science, 88, 377‐382. 

NAGAI,  Y.,  AKASHI,  S.,  NAGAFUKU,  M.,  OGATA,  M.,  IWAKURA,  Y.,  AKIRA,  S., 

KITAMURA, T., KOSUGI, A., KIMOTO, M. & MIYAKE, K.  2002. Essential  role  of 

MD‐2 in LPS responsiveness and TLR4 distribution. Nat Immunol, 3, 667‐672. 

NARUMIYA,  S.,  SUGIMOTO,  Y. & USHIKUBI,  F.  1999.  Prostanoid  receptors:  Structures, 

properties, and functions. Physiological Reviews, 79, 1193‐1226. 

NG, C., KIM, H., GAVANDE, N., YAMAMOTO, I., KUMAR, R., MEWETT, K., JOHNSTON, 

G., HANRAHAN, J. & CHEBIB, M. 2011. Medicinal chemistry of ρ GABAC receptors. 

Future Medicinal Chemistry, 3, 197‐209. 

NGUYEN‐LEGROS,  J.,  VERSAUX‐BOTTERI,  C.  &  SAVY,  C.  1997.  Dopaminergic  and 

GABAergic  retinal  cell populations  in mammals. Microscopy Research  and Technique, 

36, 26‐42. 

NICKLA, D. 2006. The phase relationships between the diurnal rhythms in axial length and 

choroidal  thickness and  the association with ocular growth rate  in chicks.  Journal of 

Comparative Physiology A, 192, 399‐407. 

NICKLA, D. L. & WALLMAN,  J. 2010. The multifunctional choroid. Progress  in Retinal and 

Eye Research, 29, 144‐168. 

NICKLA, D. L., WILDSOET, C. & WALLMAN, J. 1998. Visual influences on diurnal rhythms 

in ocular  length and choroidal thickness  in chick eyes. Experimental Eye Research, 66, 

163‐181. 

NORTON, T. T., ESSINGER, J. A. & MCBRIEN, N. A. 1994. Lid‐suture myopia in tree shrews 

with retinal ganglion cell blockade. Visual Neuroscience, 11, 143‐153. 

OLSEN,  R.  W.  &  BETZ,  H.  2006.  Energy  metabolism  of  the  brain.  In:  SIEGEL,  G., 

AGRANOFF,  B.,  ALBERS,  R.  &  FISHER,  S.  (eds.)  Basic  Neurochemistry: Molecular, 

Cellular, and Medical Aspects. 7th Edition ed. Philadelphia: Lippincott‐Raven. 

ORCHARD,  G.  E.  &  CALONJE,  E.  1998.  The  effect  of  melanin  bleaching  on 

immunohistochemical  staining  in  heavily  pigmented  melanocytic  neoplasms.  The 

American Journal of Dermatopathology, 20, 357‐361. 

PAGET,  S.,  JULIA,  S.,  VITEZICA,  Z.,  SOLER,  V., MALECAZE,  F.  &  CALVAS,  P.  2008. 

Linkage analysis of high myopia susceptibility  locus  in 26 families. Molecular Vision, 

14, 2566‐2574. 

Page 98: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

82 

 

PALURU, P. C.,  SCAVELLO, G.  S., GANTER, W. R. & YOUNG, T. L.  2004. Exclusion  of 

lumican and  fibromodulin as  candidate genes  in MYP3  linked high grade myopia. 

Molecular Vision, 10, 917‐922. 

PAN,  C.‐W.,  RAMAMURTHY,  D.  &  SAW,  S.‐M.  2012. Worldwide  prevalence  and  risk 

factors for myopia. Ophthalmic and Physiological Optics, 32, 3‐16. 

PAPASTERGIOU, G.  I.,  SCHMID, G.  F.,  RIVA,  C.  E., MENDEL, M.  J.,  STONE,  R. A. & 

LATIES,  A.  M.  1998.  Ocular  Axial  Length  and  Choroidal  Thickness  in  Newly 

Hatched Chicks  and One‐year‐old Chickens  Fluctuate  in  a Diurnal  Pattern  that  is 

Influenced by Visual Experience and Intraocular Pressure Changes. Experimental Eye 

Research, 66, 195‐205. 

PARVER,  L.,  AUKER,  C.  &  CARPENTER,  D.  1980.  Choroidal  blood  flow  as  a  heat 

dissipating mechanism in the macula. American Journal of Ophthalmology, 89, 641‐6. 

PENHA, A. M., SCHAEFFEL, F. & FELDKAEMPER, M. 2011.  Insulin,  insulin‐like growth 

factor‐1, insulin receptor, and insulin like growth factor‐1 receptor expression in the 

chick eye and  their regulation with  imposed myopic or hyperopic defocus. Mol Vis, 

17, 1436‐1448. 

PETERSON, W. M. & MILLER, S. S. 1995. Identification and functional characterization of a 

dual GABA/taurine transporter in the bullfrog retinal pigment epithelium. The Journal 

of General Physiology, 106, 1089‐1122. 

PIERCE, K. L., PREMONT, R. T. & LEFKOWITZ, R. J. 2002. Seven‐transmembrane receptors. 

Nature Reviews Molecular Cell Biology, 3, 639‐650. 

PIRILÄ, E., KORPI, J. T., KORKIAMÄKI, T., JAHKOLA, T., GUTIERREZ‐FERNANDEZ, A., 

LOPEZ‐OTIN, C., SAARIALHO‐KERE, U., SALO, T. & SORSA, T. 2007. Collagenase‐

2  (MMP‐8)  and matrilysin‐2  (MMP‐26)  expression  in  human wounds  of  different 

etiologies. Wound Repair and Regeneration, 15, 47‐57. 

QIAN, H. & RIPPS, H.  2009.  Focus  on molecules:  The GABAC  receptor.  Experimental  Eye 

Research, 88, 1002‐1003. 

QU, J., ZHOU, X., XIE, R., ZHANG, L., HU, D., LI, H. & LU, F. 2006. The presence of M1 to 

M5 receptors in human sclera: Evidence of the sclera as a potential site of action for 

muscarinic receptor antagonists. Current Eye Research, 31, 587‐597. 

RADA, J. A., ACHEN, V. R., PERRY, C. A. & FOX, P. W. 1997. Proteoglycans in the human 

sclera.  Evidence  for  the  presence  of  aggrecan.  Investigative Ophthalmology &  Visual 

Science, 38, 1740‐51. 

RADA,  J.  A.,  NICKLA,  D.  L.  &  TROILO,  D.  2000.  Decreased  proteoglycan  synthesis 

associated  with  form  deprivation  myopia  in  mature  primate  eyes.  Investigative 

Ophthalmology & Visual Science, 41, 2050‐2058. 

RAMRATTAN,  R.  S.,  VAN  DER  SCHAFT,  T.  L.,  MOOY,  C.  M.,  DE  BRUIJN,  W.  C., 

MULDER,  P.  G.  &  DE  JONG,  P.  T.  1994.  Morphometric  analysis  of  Bruchʹs 

Page 99: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

83 

 

membrane, the choriocapillaris, and the choroid in aging. Investigative Ophthalmology 

& Visual Science, 35, 2857‐64. 

RAVIOLA, E. & WIESEL, T. N. 2007. Neural control of eye growth and experimental myopia 

in primates. Ciba Foundation Symposium  155  ‐ Myopia  and  the Control  of Eye Growth. 

John Wiley & Sons, Ltd. 

ROBERTS,  E.  &  FRANKEL,  S.  1950.  γ‐Aminobutyric  acid  in  brain:  Its  formation  from 

glutamic acid. Journal of Biological Chemistry, 187, 55‐63. 

ROHEN,  J. 1964. Handbuch der mikroskoplschen anatomie des menschen. Haut and sinnesorgane. 

IV. Das auge und seine hilfsogane, Berlin, Springer‐Verlag. 

ROSE, K. A., MORGAN, I. G., IP, J., KIFLEY, A., HUYNH, S., SMITH, W. & MITCHELL, P. 

2008a. Outdoor activity reduces the prevalence of myopia in children. Ophthalmology, 

115, 1279‐1285. 

ROSE, K. A., MORGAN, I. G., SMITH, W., BURLUTSKY, G., MITCHELL, P. & SAW, S.‐M. 

2008b. Myopia, lifestyle, and schooling in students of Chinese ethnicity in Singapore 

and Sydney. Archives of Ophthalmology, 126, 527‐530. 

RYBERG, A. T., WARFVINGE, G., AXELSSON, L., SOUKUP, O., GÖTRICK, B. & TOBIN, G. 

2008. Expression of muscarinic receptor subtypes in salivary glands of rats, sheep and 

man. Archives of Oral Biology, 53, 66‐74. 

RYMER, J. & WILDSOET, C. 2005. The role of the retinal pigment epithelium in eye growth 

regulation and myopia: A review. Visual Neuroscience, 22, 251‐261. 

SAMUELS, B. C., HAMMES, N. M., JOHNSON, P. L., SHEKHAR, A., MCKINNON, S. J. & 

ALLINGHAM,  R.  R.  2012.  Dorsomedial/perifornical  hypothalamic  stimulation 

increases  intraocular pressure,  intracranial pressure,  and  the  translaminar pressure 

gradient. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 53, 7328‐7335. 

SANDBERG‐LALL, M., HÄGG, P. O., WAHLSTRÖM,  I. & PIHLAJANIEMI, T. 2000. Type 

XIII  collagen  is  widely  expressed  in  the  adult  and  developing  human  eye  and 

accentuated in the ciliary muscle, the optic nerve and the neural retina. Experimental 

Eye Research, 70, 401‐410. 

SANTRA, M., REED, C. C. &  IOZZO, R. V. 2002. Decorin binds  to a narrow  region of  the 

epidermal growth  factor  (EGF) receptor, partially overlapping but distinct  from  the 

EGF‐binding epitope. Journal of Biological Chemistry, 277, 35671‐35681. 

SARANG, S. S., PLOTKIN, M. D., GULLANS, S. R., CUMMINGS, B. S., GRANT, D. F. & 

SCHNELLMANN, R. G. 2001.  Identification of  the γ‐aminobutyric acid  receptor β2 

and β3 subunits  in rat, rabbit, and human kidneys.  Journal of  the American Society of 

Nephrology, 12, 1107‐1113. 

SAW, S.‐M., GAZZARD, G., SHIH‐YEN, E. C. & CHUA, W.‐H. 2005. Myopia and associated 

pathological complications. Ophthalmic and Physiological Optics, 25, 381‐391. 

Page 100: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

84 

 

SCHAEFER,  L.  &  IOZZO,  R.  V.  2008.  Biological  functions  of  the  small  leucine‐rich 

proteoglycans:  From  genetics  to  signal  transduction.  Journal  of  Biological Chemistry, 

283, 21305‐21309. 

SCHAEFFEL, F., BARTMANN, M., HAGEL, G. & ZRENNER, E. 1995. Studies on the role of 

the retinal dopamine/melatonin system in experimental refractive errors in chickens. 

Vision Research, 35, 1247‐1264. 

SCHAEFFEL, F., GLASSER, A. & HOWLAND, H. C. 1988. Accommodation, refractive error 

and eye growth in chickens. Vision Research, 28, 639‐657. 

SCHLÖTZER‐SCHREHARDT, U.,  ZENKEL, M. & NÜSING,  R. M.  2002.  Expression  and 

localization  of  FP  and  EP  prostanoid  receptor  subtypes  in  human  ocular  tissues. 

Investigative Ophthalmology & Visual Science, 43, 1475‐1487. 

SCHNARE, M., BARTON, G. M., HOLT, A. C., TAKEDA, K., AKIRA, S. & MEDZHITOV, R. 

2001.  Toll‐like  receptors  control  activation  of  adaptive  immune  responses.  Nat 

Immunol, 2, 947‐950. 

SCHOUSBOE, A. & WAAGEPETERSEN, H.  S.  2003. Role  of  astrocytes  in  homeostasis  of 

glutamate  and GABA  during  physiological  and  pathophysiological  conditions.  In: 

LEIF, H. (ed.) Advances in Molecular and Cell Biology. Elsevier. 

SCHOUSBOE,  A.  &  WAAGEPETERSEN,  H.  S.  2008.  GABA  neurotransmission:  An 

overview.  In:  LAJTHA,  A.  &  VIZI,  E.  S.  (eds.)  Handbook  of  Neurochemistry  and 

Molecular Neurobiology. Springer US. 

SCUTT, A., MEGHJI,  S. & HARVEY, W.  1987.  Stimulation  of  human  fibroblast  collagen 

synthesis in vitro by γ‐aminobutyric acid. Biochemical Pharmacology, 36, 1333‐1335. 

SEKO,  Y.,  AZUMA,  N.,  TAKAHASHI,  Y.,  MAKINO,  H.,  MORITO,  T.,  MUNETA,  T., 

MATSUMOTO, K.,  SAITO, H.,  SEKIYA,  I. & UMEZAWA, A.  2008. Human  sclera 

maintains common characteristics with cartilage throughout evolution. PLoS ONE, 3, 

e3709. 

SHELTON, L. & SUMMERS RADA,  J. A. 2009. TGFBIp  inhibits  the attachment of human 

scleral  fibroblasts  to collagen  type  I.  Investigative Ophthalmology & Visual Science, 50, 

3542‐3552. 

SHEN, W., VIJAYAN, M. & SIVAK,  J. G. 2005.  Inducing  form‐deprivation myopia  in  fish. 

Investigative Ophthalmology & Visual Science, 46, 1797‐1803. 

SHERMAN, S. M., NORTON, T. T. & CASAGRANDE, V. A. 1977. Myopia in the lid‐sutured 

tree shrew (Tupaia glis). Brain Research, 124, 154‐157. 

SHIMAZU,  R.,  AKASHI,  S.,  OGATA, H., NAGAI,  Y.,  FUKUDOME,  K., MIYAKE,  K.  & 

KIMOTO, M. 1999. MD‐2, a molecule that confers lipopolysaccharide responsiveness 

on toll‐like receptor 4. The Journal of Experimental Medicine, 189, 1777‐1782. 

SIEGHART, W. 2006. Structure, pharmacology, and  function of GABAA  receptor subtypes. 

In: ENNA, S. J. (ed.) Advances in Pharmacology. Academic Press. 

Page 101: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

85 

 

SONG, X. Q., MENG, F., RAMSEY, D. J., RIPPS, H. & QIAN, H. 2005. The GABA ρ1 subunit 

interacts  with  a  cellular  retinoic  acid  binding  protein  in  mammalian  retina. 

Neuroscience, 136, 467‐475. 

STEINBERG, R. H. 1985. Interactions between the retinal pigment epithelium and the neural 

retina. Documenta Ophthalmologica, 60, 327‐346. 

STEINBERG, R. H., LINSENMEIER, R. A. & GRIFF, E. R. 1983. Three light‐evoked responses 

of the retinal pigment epithelium. Vision Research, 23, 1315‐1323. 

STONE, R. A., LIU,  J.,  SUGIMOTO, R., CAPEHART, C., ZHU, X. & PENDRAK, K.  2003. 

GABA, experimental myopia, and ocular growth in chick. Investigative Ophthalmology 

& Visual Science, 44, 3933‐3946. 

STRAUSS, O. 2005. The retinal pigment epithelium  in visual function. Physiological Reviews, 

85, 845‐881. 

STRAUSS, O., STUMPFF, F., MERGLER, S., WIENRICH, M. & WIEDERHOLT, M. 1998. The 

Royal College of Surgeons Rat: An animal model  for  inherited  retinal degeneration 

with a still unknown genetic defect. Cells Tissues Organs, 162, 101‐111. 

STREILEIN, J. W., MA, N., WENKEL, H., FONG NG, T. & ZAMIRI, P. 2002. Immunobiology 

and privilege of neuronal retina and pigment epithelium transplants. Vision Research, 

42, 487‐495. 

SUMMERS,  J. A. 2013. The choroid as a sclera growth regulator. Experimental Eye Research, 

114, 120‐127. 

SUMMERS RADA,  J. A. & HOLLAWAY, L. R. 2011. Regulation of  the biphasic decline  in 

scleral  proteoglycan  synthesis  during  the  recovery  from  induced  myopia. 

Experimental Eye Research, 92, 394‐400. 

SUMMERS RADA,  J. A.,  SHELTON,  S. & NORTON,  T.  T.  2006.  The  sclera  and myopia. 

Experimental Eye Research, 82, 185‐200. 

TAN, J., DENG, Z.‐H., LIU, S.‐Z., WANG, J.‐T. & HUANG, C. 2010. TGF‐β2 in human retinal 

pigment epithelial cells: Expression and secretion regulated by cholinergic signals in 

vitro. Current Eye Research, 35, 37‐44. 

TANIHARA, H.,  INATANI, M. & HONDA, Y. 1997. Growth  factors and  their receptors  in 

the retina and pigment epithelium. Progress in Retinal and Eye Research, 16, 271‐301. 

THOMPSON, D. A. & GAL, A. 2003. Genetic defects in vitamin A metabolism of the retinal 

pigment epithelium. Genetics in Ophthalmology, 37, 141‐154. 

TIAN, B., GABELT, B. A. T., CROSSON, C. E. & KAUFMAN, P. L. 1997. Effects of adenosine 

agonists  on  intraocular  pressure  and  aqueous  humor  dynamics  in  cynomolgus 

monkeys. Experimental Eye Research, 64, 979‐989. 

Page 102: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

86 

 

TOMASEK,  J.  J.,  GABBIANI,  G.,  HINZ,  B.,  CHAPONNIER,  C.  &  BROWN,  R.  A.  2002. 

Myofibroblasts  and  mechano‐regulation  of  connective  tissue  remodelling.  Nature 

Reviews Molecular Cell Biology, 3, 349‐363. 

TOMITA, T., NAKASE, T., KANEKO, M., SHI, K., TAKAHI, K., OCHI, T. & YOSHIKAWA, 

H.  2002.  Expression  of  extracellular  matrix  metalloproteinase  inducer  and 

enhancement of the production of matrix metalloproteinases in rheumatoid arthritis. 

Arthritis & Rheumatism, 46, 373‐378. 

TORCZYNSKI,  E.  1987.  Choroid  and  suprachoroid.  In: DUANE,  T. &  JAEGER,  E.  (eds.) 

Biomedical Foundations of Ophthalmology. Philadelphia: Harper and Row. 

TORNQVIST,  K.  &  EHINGER,  B.  1988.  Peptide  immunoreactive  neurons  in  the  human 

retina. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 29, 680‐6. 

TRIER, K. 2005. The sclera. In: FISCHBARG, J. (ed.) Advances in Organ Biology. Elsevier. 

TRIPATHI, B. J., TRIPATHI, R. C., LIVINGSTON, A. M. & BORISUTH, N. C. 1991. The role 

of  growth  factors  in  the  embryogenesis  and  differentiation  of  the  eye.  American 

Journal of Anatomy, 192, 442‐471. 

TROILO, D., GOTTLIEB, M. D. & WALLMAN, J. 1987. Visual deprivation causes myopia in 

chicks with optic nerve section. Current Eye Research, 6, 993‐999. 

TROILO, D. & JUDGE, S. J. 1993. Ocular development and visual deprivation myopia in the 

common marmoset (Callithrix jacchus). Vision Research, 33, 1311‐1324. 

TROILO, D., NICKLA, D. L., MERTZ, J. R. & RADA, J. A. S. 2006. Change  in the synthesis 

rates  of  ocular  retinoic  acid  and  scleral  glycosaminoglycan  during  experimentally 

altered  eye  growth  in marmosets.  Investigative Ophthalmology &  Visual  Science,  47, 

1768‐1777. 

TROILO,  D.,  QUINN,  N.  &  BAKER,  K.  2007.  Accommodation  and  induced  myopia  in 

marmosets. Vision Research, 47, 1228‐1244. 

TSAI,  J.,  DENNISTON,  A.  &  MURRAY,  P.  2010.  Sclera.  Oxford  American  Handbook  of 

Ophthalmology. USA: Oxford University Press. 

TSENG, J. J., TURANO JR, M. R., LANGTON, K. & CHANG, S. 2004. Measurement of retinal 

thickness by ocular coherence  tomography  in a case of scleral  transparency  in high 

myopia. American Journal of Ophthalmology, 138, 169‐170. 

TYAGI,  N.,  LOMINADZE,  D.,  GILLESPIE,  W.,  MOSHAL  KARNI,  S.,  SEN,  U., 

ROSENBERGER  DOROTHEA,  S.,  STEED,  M.  &  TYAGI  SURESH,  C.  2007. 

Differential  expression  of  γ‐aminobutyric  acid  receptor A  (GABAA)  and  effects  of 

homocysteine. Clinical Chemical Laboratory Medicine. 

VAN DER ZEYDEN, M., OLDENZIEL, W. H., REA, K., CREMERS, T. I. & WESTERINK, B. 

H.  2008.  Microdialysis  of  GABA  and  glutamate:  Analysis,  interpretation  and 

comparison with microsensors. Pharmacology Biochemistry and Behavior, 90, 135‐147. 

Page 103: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

87 

 

VARDI, N. &  STERLING,  P.  1994.  Subcellular  localization  of GABAA  receptor  on  bipolar 

cells in macaque and human retina. Vision Research, 34, 1235‐1246. 

VERROTTI, A., MANCO,  R., MATRICARDI,  S.,  FRANZONI,  E. &  CHIARELLI,  F.  2007. 

Antiepileptic drugs and visual function. Pediatric Neurology, 36, 353‐360. 

VIRIYAKOSOL, S., MATHISON,  J. C., TOBIAS, P. S. & KIRKLAND, T. N. 2000. Structure‐

function  analysis  of  CD14  as  a  soluble  receptor  for  lipopolysaccharide.  Journal  of 

Biological Chemistry, 275, 3144‐3149. 

VITHLANI, M., TERUNUMA, M. & MOSS, S.  J. 2011. The dynamic modulation of GABAA 

receptor  trafficking  and  its  role  in  regulating  the  plasticity  of  inhibitory  synapses. 

Physiological Reviews, 91, 1009‐1022. 

VYNIOS, D. H., PAPAGEORGAKOPOULOU, N., SAZAKLI, H. & TSIGANOS, C. P. 2001. 

The  interactions  of  cartilage  proteoglycans with  collagens  are determined  by  their 

structures. Biochimie, 83, 899‐906. 

WAAGEPETERSEN, H. S. & SCHOUSBOE, A. 2009. Glial glutamate and GABA metabolism. 

In: LARRY, R. S. (ed.) Encyclopedia of Neuroscience. Oxford: Academic Press. 

WAAGEPETERSEN,  H.  S.,  SONNEWALD,  U.  &  SCHOUSBOE,  A.  2007.  Glutamine, 

glutamate, and GABA: Metabolic aspects. In: LAJTHA, A., OJA, S. S., SCHOUSBOE, 

A. & SARANSAARI, P. (eds.) Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology. 

Springer US. 

WALLMAN, J. 1993. Retinal control of eye growth and refraction. Progress in Retinal Research, 

12, 133‐153. 

WALLMAN, J., GOTTLIEB, M., RAJARAM, V. & FUGATE‐WENTZEK, L. 1987. Local retinal 

regions control local eye growth and myopia. Science, 237, 73‐77. 

WALLMAN, J., TURKEL, J. & TRACHTMAN, J. 1978. Extreme myopia produced by modest 

change in early visual experience. Science, 201, 1249‐1251. 

WALLMAN,  J., WILDSOET, C., XU, A., GOTTLIEB, M. D., NICKLA, D. L., MARRAN, L., 

KREBS, W. & CHRISTENSEN, A. M. 1995. Moving the retina: Choroidal modulation 

of refractive state. Vision Research, 35, 37‐50. 

WALLMAN,  J.  & WINAWER,  J.  2004.  Homeostasis  of  eye  growth  and  the  question  of 

myopia. Neuron, 43, 447‐468. 

WANG, Q., ZHAO, G., XING, S., ZHANG, L. & YANG, X. 2011. Role of bone morphogenetic 

proteins in form‐deprivation myopia sclera. Molecular Vision, 17, 647‐657. 

WANG,  T.,  GUGGINO,  W.  &  CUTTING,  G.  1994.  A  novel  gamma‐aminobutyric  acid 

receptor  subunit  (rho  2)  cloned  from  human  retina  forms  bicuculline‐insensitive 

homooligomeric  receptors  in Xenopus oocytes. The  Journal of Neuroscience, 14, 6524‐

6531. 

Page 104: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

88 

 

WATSON, P. G. & YOUNG, R. D. 2004. Scleral structure, organisation and disease. A review. 

Experimental Eye Research, 78, 609‐623. 

WESSEL, H., ANDERSON, S., FITE, D., HALVAS, E., HEMPEL, J. & SUNDARRAJ, N. 1997. 

Type XII collagen contributes to diversities in human corneal and limbal extracellular 

matrices. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 38, 2408‐22. 

WIESEL, T. N. & RAVIOLA, E. 1977. Myopia and eye enlargement after neonatal lid fusion 

in monkeys. Nature, 266, 66‐68. 

WILDSOET, C. & WALLMAN, J. 1995. Choroidal and scleral mechanisms of compensation 

for spectacle lenses in chicks. Vision Research, 35, 1175‐1194. 

WILDSOET,  C.  F.  2003.  Neural  pathways  subserving  negative  lens‐induced 

emmetropization  in  chicks  –  Insights  from  selective  lesions  of  the  optic nerve  and 

ciliary nerve. Current Eye Research, 27, 371‐385. 

WILDSOET,  C.  F.  &  PETTIGREW,  J.  D.  1988.  Experimental myopia  and  anamalous  eye 

growth  patterns  unaffected  by  optic  nerve  section  in  chickens:  Evidence  for  local 

control of eye growth. Clinical Vision Sciences, 3, 99‐107. 

WILSON, H. R. & COWAN,  J. D.  1972. Excitatory  and  inhibitory  interactions  in  localized 

populations of model neurons. Biophysical Journal, 12, 1‐24. 

WISTOW, G., BERNSTEIN, S. L., WYATT, K. M., FARISS, R. N., BEHAL, A., TOUCHMAN, 

J. W., BOUFFARD, G.,  SMITH, D. & PETERSEN, K.  2002. Expressed  sequence  tag 

analysis of human RPE/choroid  for  the NEIBank Project: Over 6000 non‐redundant 

transcripts, novel genes and splice variants. Molecular Vision, 8, 205‐220. 

WOOLEY, D. 1984. Mammalian collagenases.  In: PIEZ, K. & REDDI, A.  (eds.) Extracellular 

Matrix Biochemistry. New York: Elsevier. 

WRIDE, M. A., GEATRELL, J. & GUGGENHEIM, J. A. 2006. Proteases  in eye development 

and disease. Birth Defects Research Part C: Embryo Today: Reviews, 78, 90‐105. 

YAMADA, K. M., KENNEDY, D. W., KIMATA, K. & PRATT, R. M. 1980. Characterization of 

fibronectin  interactions  with  glycosaminoglycans  and  identification  of  active 

proteolytic fragments. Journal of Biological Chemistry, 255, 6055‐63. 

YANG, X.‐L. 2004. Characterization of receptors for glutamate and GABA in retinal neurons. 

Progress in Neurobiology, 73, 127‐150. 

YANG, Y., LI, X., YAN, N., CAI,  S. & LIU, X.  2009. Myopia: A  collagen disease? Medical 

Hypotheses, 73, 485‐487. 

YAZULLA, S. 2010. GABA receptors in the retina. In: EDITOR‐IN‐CHIEF:  DARLENE, A. D. 

(ed.) Encyclopedia of the Eye. Oxford: Academic Press. 

YOUNG,  T.  2004.  Dissecting  the  genetics  of  human  high myopia:  A molecular  biologic 

approach. Transactions of the American Ophthalmological Society, 102, 423‐446. 

Page 105: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

89 

 

YOUNG, T., GUO, X., KING, R. & RADA,  J.  2003.  Identification  of  genes  expressed  in  a 

human scleral cDNA library. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 43, 2466‐. 

YOUNG, T. L. 2010. Chapter 55  ‐ Myopia.  In: LEONARD, A. L., MD, PHD & DANIEL M. 

ALBERT, M. M. (eds.) Ocular Disease. Edinburgh: W.B. Saunders. 

YOUNG, T. L., METLAPALLY, R. & SHAY, A. E. 2007. Complex trait genetics of refractive 

error. Archives of Ophthalmology, 125, 38‐48. 

YOUNG, T. L., SCAVELLO, G. S., PALURU, P. C., CHOI, J. D., RAPPAPORT, E. F. & RADA, 

J. A. 2004. Microarray analysis of gene expression  in human donor sclera. Molecular 

Vision, 10, 163‐76. 

ZHANG, G., CHEN, S., GOLDONI, S., CALDER, B. W., SIMPSON, H. C., OWENS, R. T., 

MCQUILLAN,  D.  J.,  YOUNG, M.  F.,  IOZZO,  R.  V.  &  BIRK,  D.  E.  2009.  Genetic 

evidence  for  the  coordinated  regulation of  collagen  fibrillogenesis  in  the  cornea by 

decorin and biglycan. Journal of Biological Chemistry, 284, 8888‐8897. 

ZHANG,  X.,  HERNANDEZ,  M.  R.,  YANG,  H.  &  ERICKSON,  K.  1995.  Expression  of 

muscarinic  receptor  subtype  mRNA  in  the  human  ciliary  muscle.  Investigative 

Ophthalmology & Visual Science, 36, 1645‐57. 

ZILLIOX,  L. & RUSSELL,  J.  2011. Treatment  of  diabetic  sensory  polyneuropathy. Current 

Treatment Options in Neurology, 13, 143‐159. 

Page 106: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

90 

 

Appendix one: ANIMAL STUDIES – background

 

Animal models  have  provided  invaluable  insights  into  some  of  the  processes  occurring 

during the onset and progression of myopia.  The development of animal models of myopia 

occurred when Wiesel and Raviola discovered  that suturing  the eyes of monkeys  induced 

myopia (Wiesel and Raviola, 1977).  In the intervening years, experiments using techniques, 

such  as  form‐deprivation  (Wiesel  and Raviola,  1977)  and  optical defocus  (Schaeffel  et  al., 

1988), have demonstrated the role of vision in the regulation (and alteration) of eye growth 

(Collins  et  al.,  2006).    [However,  it must  be  noted  that  it  is  still  unclear  how  correlative 

induced myopia  in  animals may  be  to  physiologic myopia  in  humans  (Leo  and  Young, 

2011).]   Refer  to  Figure A1  for  a  diagrammatic  representation  of  the  processes  occurring 

during form‐deprivation and myopic defocus in animal studies. 

 

 Figure  A1:  Animal  models  depicting  the  processes  involved  during  induced‐hyperopia 

myopic defocus  (portrayed on  the  left) and  induced‐myopia hyperopic defocus  (portrayed 

on the right) (Rymer and Wildsoet, 2005). 

 

Several animal models have been used to date (refer to Table A1); the most common model is 

the  chick model  (Metlapally  and McBrien,  2008).   While  chick models,  in particular, have 

allowed  greater  understanding  of  myopia,  there  are  some  fundamental  and  important 

differences – in comparison to mammalian eyes – in both the structure of the eye and in the 

way the eye changes in the context of myopia (Morgan, 2003).   For example, chick sclera is 

bi‐layered:  it  consists  largely  of  cartilaginous  tissue  but  contains  a  small  layer  of  fibrous 

Page 107: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

91 

 

tissue (Morgan, 2003).  The human eye consists of a single fibrous layer only (Summers Rada 

et  al.,  2006).    In most  animals,  the  sclera  is  supported with  cartilage  and  even  bone;  is 

thought  that  the  less  rigid  fibrous  structure  of  the  human  sclera  allows  a  more  even 

distribution of the blood supply to the choroid, and hence the retina, during large rotations 

of the eyeball (Watson and Young, 2004).  Another notable feature of the chick eye ‐ absent in 

the human  eye  –  is  the presence  of  ossicles,  or  rings  of  bony  structures,  located near  the 

corneal limbus (Wallman and Winawer, 2004). 

 

Table A1: Recent examples of animal models used for myopia research [for an extensive list 

of original papers representing studies for each of these species, refer to (Barathi et al., 2008)]. 

Species  References

Avian: Gallus gallus domesticus  (Chen et al., 2010, Summers Rada et al., 2006, Wallman et al., 1978) 

Cat  (Jinren and Smith III, 1989, Gollender et al., 1979) 

Fish: Oreochromis niloticus  (Shen et al., 2005) 

Guinea Pig: Cavia porcellus  (Howlett and McFadden, 2002) 

Marmoset: Callithrix jacchus  (Troilo and Judge, 1993, Troilo et al., 2006, Troilo et al., 2007) 

Monkey: Macaca mulatta  (Wiesel and Raviola, 1977, Summers Rada et al., 2006) 

Mouse: Mus musculus  (Barathi and Beuerman, 2011, Barathi et al., 2008) 

Squirrel: Sciurus carolinensis  (McBrien et al., 1993) 

Tree Shrew: Tupaia glis belangeri  (Abbott et al., 2011, Sherman et al., 1977, Summers Rada et al., 2006) 

Page 108: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

92 

 

Appendix Two: Gross Anatomy of Human Sclera

 

Following  are  a  series  of  figures  (Figures A2  – A7)  outlining  the  relative positions  of  the 

major muscles and blood vessels surrounding the human eye.   These landmarks were used 

to orient the regions of interest – superior, inferior, medial, and lateral – of the eyes used for 

the immunohistochemical component of this project. 

 

 Figure  A2:  Some  of  the major muscles  surrounding  the  eyeball;  shown  are  the  relative 

positions of the insertions of the horizontal and vertical rectus muscles (Maza et al., 2012). 

 

 Figure A3: The insertions of the superior oblique and inferior oblique muscles (Maza et al., 

2012). 

Page 109: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

93 

 

 Figure A4: Vascular supply to the globe, highlighting the relationships between the internal 

carotid,  ophthalmic,  central  retina,  long  posterior  ciliary,  short  posterior  ciliary,  anterior 

ciliary, and lacrimal arteries (Maza et al., 2012). 

 

 Figure A5: Sites of perforation of  the sclera by  the  long and short posterior ciliary arteries, 

the  short  posterior  ciliary  veins,  and  the  inferior  and  superior  vortex  veins  (Maza  et  al., 

2012). 

 

Page 110: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

94 

 

 Figure A6: The  relationships  between  the  lacrimal,  vortex,  short posterior  ciliary,  inferior 

ophthalmic, retinal, supraorbital, and superior ophthalmic veins (Maza et al., 2012). 

 

 Figure A7: The relationships, shown as a transverse section of the globe, between the short 

posterior  ciliary,  long  posterior  ciliary,  and  anterior  ciliary  arteries  and  short  posterior 

ciliary, anterior ciliary, and vortex veins (Maza et al., 2012). 

 

Page 111: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

95 

 

Appendix Three: Gel results

 

The following tables provide all results for polymerase chain reaction undertaken during this 

project.   We observed  results consistent with  intron genomic DNA and splice variants,  for 

example.   We have included maps in Appendix 5 that outlines the positions of the primers 

with respect to introns and exons. 

 

Table A2: RT‐PCR results for mesenchymal stromal cells obtained from donor 6952.  The aim 

of this study was to determine the presence or absence of GABA receptors in human scleral 

tissue and cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Scleral Stromal Cells – 6952 – 65°C (Pages 87‐88 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7   

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2   

4  Primer #3: GABA A Alpha 3   

5  Primer #4: GABA A Alpha 4v1‐3  Intermediate expression 

6  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2   

7  Primer #6: GABA A Alpha 6  Intermediate expressiona 

8  Primer #7: GABA A Beta 1   

9  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  Weak expression 

10  Primer #9: GABA A Beta 3v1‐4  Strong expression 

11  Primer #10: GABA A Gamma 1   

12  Primer #11: GABA A Gamma 2v1‐3   

13  Primer #12: GABA A Gamma 3   

Page 112: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

96 

 

14  Primer #13: GABA A Epsilon  Presence of faint band 

15  Primer #14: GABA A Delta   

16  Primer #15: GABA A Theta   

17  Primer #16: GABA A Pi   

18  Primer #17: GABA B R1  Weak expression 

19  Primer #18: GABA B R2  Weak expression 

20  Primer #19: GABA C Rho 1  Weak expression 

21  Primer # 20: GABA C Rho 2   

22  Primer #21: GABA C Rho 3   

Lane: Bottom Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Housekeeping control  Housekeeping gene: GAPDH – No expression 

3  RT‐ve control  Housekeeping gene: GAPDH 

4  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

5  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

6  Primer #3: GABA A Alpha 3  PCR‐ve control 

7  Primer #4: GABA A Alpha 4v1‐3  PCR‐ve control 

8  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  PCR‐ve control 

9  Primer #6: GABA A Alpha 6  PCR‐ve control 

10  Primer #7: GABA A Beta 1  PCR‐ve control 

11  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  PCR‐ve control a As the band appears too high based on the predicted base pair, we suspect that this is caused by intron genomic 

DNA.  The primer worked but the gene was not present and, therefore, the primer serves as an internal control. 

Page 113: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

97 

 

Table A3: RT‐PCR results for mesenchymal stromal cells obtained from donor 6953.  The aim 

of this study was to determine the presence or absence of GABA receptors in human scleral 

tissue and cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Scleral Stromal Cells – 6953 – 65°C (Pages 89‐90 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7   

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2   

4  Primer #3: GABA A Alpha 3   

5  Primer #4: GABA A Alpha 4v1‐3   

6  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2   

7  Primer #6: GABA A Alpha 6  Strong expression 

8  No load   

9  Primer #7: GABA A Beta 1   

10  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  Weak expression 

11  Primer #9: GABA A Beta 3v1‐4  Strong expression 

12  Primer #10: GABA A Gamma 1  Presence of faint band 

13  Primer #11: GABA A Gamma 2v1‐3   

14  Primer #12: GABA A Gamma 3   

15  Primer #13: GABA A Epsilon   

16  Primer #14: GABA A Delta   

17  Primer #15: GABA A Theta   

18  Primer #16: GABA A Pi  Weak expressiona 

19  Primer #17: GABA B R1   

20  Primer #18: GABA B R2   

21  Primer #19: GABA C Rho 1   

22  Primer # 20: GABA C Rho 2  Weak expressiona 

23  Primer #21: GABA C Rho 3   

Lane: Bottom Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

4  Primer #3: GABA A Alpha 3  PCR‐ve control 

Page 114: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

98 

 

5  Primer #4: GABA A Alpha 4v1‐3  PCR‐ve control 

6  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  PCR‐ve control 

7  Primer #6: GABA A Alpha 6  PCR‐ve control 

8  Primer #7: GABA A Beta 1  PCR‐ve control 

9  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  PCR‐ve control 

10  RT‐ve control  Housekeeping gene: GAPDH 

11  Housekeeping control  GAPDH – Strong expression a As the bands appear too low for the predicted base pair, it is possible that this is caused by a splice variant. 

Page 115: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

99 

 

Table A4: RT‐PCR results for mesenchymal stromal cells obtained from donor 6952.  The aim 

of this study was to determine the presence or absence of GABA receptors in human scleral 

tissue and cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Scleral Stromal Cells – 6952 & 6953 – 63°C (Pages 91‐92 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  6952 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  6952 

4  Primer #3: GABA A Alpha 3  6952 

5  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  6952 – Weak expression 

6  Primer #7: GABA A Beta 1  6952 

7  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  6952 – Strong expression 

8  Primer #10: GABA A Gamma 1  6952 – Weak expression 

9  Primer #11: GABA A Gamma 2v1‐3  6952 – Strong expression 

10  Primer #12: GABA A Gamma 3  6952 

11  Primer #13: GABA A Epsilon  6952 – Intermediate expression 

12  Primer #14: GABA A Delta  6952 

13  Primer #15: GABA A Theta  6952 

14  Primer #16: GABA A Pi  6953 – Strong expression 

15  Primer #17: GABA B R1  6952 – Weak expression 

16  Primer #18: GABA B R2  6952 – Intermediate expression 

17  Primer #19: GABA C Rho 1  6952 – Intermediate expression 

18  Primer # 20: GABA C Rho 2  6953 – Strong expression 

19  Primer #21: GABA C Rho 3  6952 

Lane: Bottom Row  Primer  Notes

1  Marker VIII  All of the following: 6952 

2  Housekeeping control  GAPDH – Strong expression 

3  RT‐ve control  Housekeeping gene: GAPDH 

4  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

Page 116: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

100 

 

5  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

6  Primer #3: GABA A Alpha 3  PCR‐ve control 

7  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  PCR‐ve control 

8  Primer #7: GABA A Beta 1  PCR‐ve control 

9  Primer #11: GABA A Gamma 2v1‐3  PCR‐ve control 

10  Primer #12: GABA A Gamma 3  PCR‐ve control 

11  Primer #14: GABA A Delta  PCR‐ve control 

 

Page 117: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

101 

 

Table A5: RT‐PCR results for mesenchymal stromal cells obtained from donors 6952 & 6953.  

The aim of this study was to determine the presence or absence of GABA receptors in human 

scleral tissue and cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Scleral Stromal Cells – 6952 & 6953 – 67°C (Pages 94‐97 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  6952 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  6952 

4  Primer #3: GABA A Alpha 3  6952 

5  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  6952 

6  Primer #7: GABA A Beta 1  6952 

7  Primer #10: GABA A Gamma 1  6952 – Strong expression 

8  Primer #12: GABA A Gamma 3  6952 

9  Primer #14: GABA A Delta  6952 

10  Primer #15: GABA A Theta  6952 

11  Primer #17: GABA B R1  6952 – Strong expression 

12  Primer #21: GABA C Rho 3  6952 

13  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  6953 

14  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  6953 

15  Primer #3: GABA A Alpha 3  6953 

16  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  6953 

17  Primer #7: GABA A Beta 1  6953 

18  Primer #10: GABA A Gamma 1  6953 – Strong expression 

19  Primer #12: GABA A Gamma 3  6953 

20  Primer #14: GABA A Delta  6953 

21  Primer #15: GABA A Theta  6953 

22  Primer #17: GABA B R1  6953 

23  Primer #21: GABA C Rho 3  6953 

Lane: Bottom Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Housekeeping control (6952)  GAPDH – Strong expression 

3  RT‐ve control (6952)  Housekeeping gene: GAPDH 

4  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control (6952) 

Page 118: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

102 

 

5  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control (6952) 

6  Primer #3: GABA A Alpha 3  PCR‐ve control (6952) 

7  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  PCR‐ve control (6953) 

8  Primer #7: GABA A Beta 1  PCR‐ve control (6953) 

9  Primer #10: GABA A Gamma 1  PCR‐ve control (6953) 

 

Page 119: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

103 

 

Table A6: RT‐PCR results for mesenchymal stromal cells obtained from donor 6953.  The aim 

of this study was to determine the presence or absence of GABA receptors in human scleral 

tissue and cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Scleral Stromal Cells – 6953 – 63°C (Pages 98‐100 of Laboratory Notebook) 

 Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Weak expression 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2   

4  Primer #3: GABA A Alpha 3   

5  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2   

6  Primer #7: GABA A Beta 1  Weak expression 

8  Primer #12: GABA A Gamma 3   

9  Primer #14: GABA A Delta   

10  Primer #15: GABA A Theta  Weak expression 

12  Primer #21: GABA C Rho 3   

Lane: Bottom Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Housekeeping control  Housekeeping gene: GAPDH – Strong expression 

3  RT‐ve control  Housekeeping gene: GAPDH 

4  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

5  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

6  Primer #3: GABA A Alpha 3  PCR‐ve control 

7  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  PCR‐ve control 

8  Primer #7: GABA A Beta 1  PCR‐ve control 

9  Primer #10: GABA A Gamma 1  PCR‐ve control 

 

Page 120: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

104 

 

Table A7: RT‐PCR results for choroid/RPE, retina, and mesenchymal stromal cells obtained 

from donors 6952 & 6953.  The aim of this study was to determine the presence or absence of 

GABA  receptors  in  human  scleral  tissue  and  cultured  human  scleral  cells,  as  well  as 

choroidal/RPE and retinal tissue. 

Choroid/RPE, Retina, Scleral Stromal Cells – 6952 & 6953 – 67°C (Pages 104‐105 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Choroid/RPE – 6952 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Choroid/RPE – 6952 

4  Primer #10: GABA A Gamma 1  Choroid/RPE – 6952 

5  Primer #12: GABA A Gamma 3  Choroid/RPE – 6952 

6  Primer #14: GABA A Delta  Choroid/RPE – 6952 

7  Primer #17: GABA B R1  Choroid/RPE – 6952 

8  Primer #21: GABA C Rho 3  Choroid/RPE – 6952 

9  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control (Choroid/RPE – 6952) 

10  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control (Choroid/RPE – 6952) 

11  Primer #10: GABA A Gamma 1  PCR‐ve control (Choroid/RPE – 6952) 

12  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  RT‐ve control (Choroid/RPE – 6952) 

13  Housekeeping control  GAPDH – Strong expression 

14  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Choroid/RPE – 6953 

15  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Choroid/RPE – 6953 

16  Primer #10: GABA A Gamma 1  Choroid/RPE – 6953 – Strong expression 

17  Primer #12: GABA A Gamma 3  Choroid/RPE – 6953 

18  Primer #14: GABA A Delta  Choroid/RPE – 6953 

19  Primer #17: GABA B R1  Choroid/RPE – 6953 

20  Primer #21: GABA C Rho 3  Choroid/RPE – 6953 

21  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control (Choroid/RPE – 6953) 

22  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control (Choroid/RPE – 6953) 

23  Primer #10: GABA A Gamma 1  PCR‐ve control (Choroid/RPE – 6953) 

24  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  RT‐ve control (Choroid/RPE – 6953) 

25  Housekeeping control  GAPDH – Strong expression 

26  Primer #10: GABA A Gamma 1  Scleral Stromal Cells– 6952 – Strong expression 

27  Primer #17: GABA B R1  Scleral Stromal Cells – 6952 

28  Primer #10: GABA A Gamma 1  PCR‐ve control (Scleral Stromal Cells – 6953) 

29  Primer #17: GABA B R1  PCR‐ve control (Scleral Stromal Cells – 6953) 

30  Marker VIII   

Page 121: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

105 

 

Lane: Bottom Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Retina – 6952 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Retina – 6952 

4  Primer #10: GABA A Gamma 1  Retina – 6952 

5  Primer #12: GABA A Gamma 3  Retina – 6952 

6  Primer #14: GABA A Delta  Retina – 6952 

7  Primer #17: GABA B R1  Retina – 6952 

8  Primer #21: GABA C Rho 3  Retina – 6952 

9  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control (Retina – 6952) 

10  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control (Retina – 6952) 

11  Primer #10: GABA A Gamma 1  PCR‐ve control (Retina – 6952) 

12  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  RT‐ve control (Retina – 6952) 

13  Housekeeping control  GAPDH – Strong expression 

14  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Retina – 6953 

15  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Retina – 6953 

16  Primer #10: GABA A Gamma 1  Retina – 6953 – Strong expression 

17  Primer #12: GABA A Gamma 3  Retina – 6953 

18  Primer #14: GABA A Delta  Retina – 6953 

19  Primer #17: GABA B R1  Retina – 6953 

20  Primer #21: GABA C Rho 3  Retina – 6953 

21  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control (Retina – 6953) 

22  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control (Retina – 6953) 

23  Primer #10: GABA A Gamma 1  PCR‐ve control (Retina – 6953) 

24  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  RT‐ve control (Retina – 6953) 

25  Housekeeping control  GAPDH – Strong expression 

26  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  RT‐ve control (Stromal Cells – 6952) 

27  Housekeeping control  Housekeeping gene: GAPDH – No expression 

30  Marker VIII   

 

Page 122: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

106 

 

Table A8: RT‐PCR  results  for  choroid/RPE,  retina,  sclera,  and mesenchymal  stromal  cells 

obtained from donors 6952 & 6953.  The aim of this study was to determine the presence or 

absence of GABA receptors in human scleral tissue and cultured human scleral cells, as well 

as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Choroid/RPE, Retina, Sclera, Scleral Stromal Cells – 6952 & 6953 – 60/67°C (Pages 106‐107 of Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  GAPDH – Sclera – 6952  Housekeeping control – Expression 

3  GAPDH – Sclera – 6953  Housekeeping control – Expression 

4  GAPDH – Sclera – 6954  Housekeeping control – Expression 

5  GAPDH – Choroid/RPE – 6952  Housekeeping control – Expression 

6  GAPDH – Choroid/RPE – 6953  Housekeeping control – Expression 

7  GAPDH – Retina – 6952  Housekeeping control – Expression 

8  GAPDH – Retina – 6953  Housekeeping control – Expression 

9  GAPDH – Scleral Stromal Cells – 6952  Housekeeping control – Expression 

10  GAPDH – Scleral Stromal Cells – 6953  Housekeeping control – Expression 

11  Marker VIII   

13  Primer #10: GABA A Gamma 1  Cells – 6952 – Strong expression 

14  Primer #17: GABA B R1  Cells – 6953 – Intermediate expression 

Lane: Bottom Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  GAPDH – Sclera – 6952  PCR‐ve control 

3  GAPDH – Sclera – 6953  PCR‐ve control 

4  GAPDH – Sclera – 6954  PCR‐ve control 

5  GAPDH – Choroid/RPE – 6952  PCR‐ve control – Expression 

6  GAPDH – Choroid/RPE – 6953  PCR‐ve control 

7  GAPDH – Retina – 6952  PCR‐ve control 

8  GAPDH – Retina – 6953  PCR‐ve control 

9  GAPDH – Scleral Stromal Cells – 6952  PCR‐ve control 

10  GAPDH – Scleral Stromal Cells – 6953  PCR‐ve control 

Page 123: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

107 

 

13  GAPDH – Sclera – 6952  RT‐ve control – Expression 

14  GAPDH – Sclera – 6953  RT‐ve control – Expression 

15  GAPDH – Sclera – 6954  RT‐ve control – Expression 

16  GAPDH – Choroid/RPE – 6952  RT‐ve control – Expression 

17  GAPDH – Choroid/RPE – 6953  RT‐ve control – Expression 

18  GAPDH – Retina – 6952  RT‐ve control – Expression 

19  GAPDH – Retina – 6953  RT‐ve control – Expression 

20  GAPDH – Scleral Stromal Cells – 6952  RT‐ve control – Expression 

21  GAPDH – Scleral Stromal Cells – 6953  RT‐ve control – Expression 

22  Marker VIII   

 

Page 124: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

108 

 

Table A9: RT‐PCR results for sclera obtained from donor 6952.  The aim of this study was to 

determine the presence or absence of GABA receptors in human scleral tissue and cultured 

human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Sclera – 6952 – 60/63°C (Pages 112‐113 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Sclera – 6952 

3  Primer #3: GABA A Alpha 3  Sclera – 6952 

4  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  Sclera – 6952 

5  Primer #7: GABA A Beta 1  Sclera – 6952 

6  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  Sclera – 6952 – Strong expression 

7  Primer #11: GABA A Gamma 2v1‐3  Sclera – 6952 – Intermediate expression 

8  Primer #12: GABA A Gamma 3  Sclera – 6952 

9  Primer #13: GABA A Epsilon  Sclera – 6952 

10  Primer #14: GABA A Delta  Sclera – 6952 

11  Primer #15: GABA A Theta  Sclera – 6952 

12  Primer #16: GABA A Pi  Sclera – 6952 

13  Primer #18: GABA B R2  Sclera – 6952 

14  Primer #19: GABA C Rho 1  Sclera – 6952 – Weak expression 

15  Primer # 20: GABA C Rho 2  Sclera – 6952 – Intermediate expression 

16  Primer #21: GABA C Rho 3  Sclera – 6952 

17  GAPDH – Sclera – 6952  Housekeeping control – Expression 

18  GAPDH – Sclera – 6952  RT‐ve control – Expression 

19  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

20  Primer #3: GABA A Alpha 3  PCR‐ve control 

21  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  PCR‐ve control 

22  Primer #7: GABA A Beta 1  PCR‐ve control 

23  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  PCR‐ve control 

24  Primer #11: GABA A Gamma 2v1‐3  PCR‐ve control 

25  Marker VIII   

 

Page 125: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

109 

 

Table A10: RT‐PCR results for sclera obtained from donor 6953.  The aim of this study was 

to  determine  the  presence  or  absence  of  GABA  receptors  in  human  scleral  tissue  and 

cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Sclera – 6953 – 60/63°C (Pages 114‐115 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Sclera – 6953 

3  Primer #3: GABA A Alpha 3  Sclera – 6953 

4  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  Sclera – 6953 

5  Primer #7: GABA A Beta 1  Sclera – 6953 

6  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  Sclera – 6953 – Strong expression 

7  Primer #11: GABA A Gamma 2v1‐3  Sclera – 6953 – Intermediate expression 

8  Primer #12: GABA A Gamma 3  Sclera – 6953 

9  Primer #13: GABA A Epsilon  Sclera – 6953 

10  Primer #14: GABA A Delta  Sclera – 6953 

11  Primer #15: GABA A Theta  Sclera – 6953 

12  Primer #16: GABA A Pi  Sclera – 6953 

13  Primer #18: GABA B R2  Sclera – 6953 

14  Primer #19: GABA C Rho 1  Sclera – 6953 – Intermediate expression 

15  Primer # 20: GABA C Rho 2  Sclera – 6953 – Strong expression 

16  Primer #21: GABA C Rho 3  Sclera – 6953 

17  GAPDH – Sclera – 6953  Housekeeping control – Expression 

18  GAPDH – Sclera – 6953  RT‐ve control – Expression 

19  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

20  Primer #3: GABA A Alpha 3  PCR‐ve control 

21  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  PCR‐ve control 

22  Primer #7: GABA A Beta 1  PCR‐ve control 

23  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  PCR‐ve control 

24  Primer #11: GABA A Gamma 2v1‐3  PCR‐ve control 

25  Marker VIII   

 

Page 126: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

110 

 

Table A11: RT‐PCR results for sclera obtained from donor 6954.  The aim of this study was 

to  determine  the  presence  or  absence  of  GABA  receptors  in  human  scleral  tissue  and 

cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Sclera – 6954 – 60/63°C (Pages 116‐117 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Sclera – 6954 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Sclera – 6952 

4  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Sclera – 6953 

5  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Sclera – 6954 

6  Primer #3: GABA A Alpha 3  Sclera – 6954 

7  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  Sclera – 6954 

8  Primer #7: GABA A Beta 1  Sclera – 6954 

9  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  Sclera – 6954 – Strong expression 

10  Primer #11: GABA A Gamma 2v1‐3  Sclera – 6954 – Strong expression 

11  Primer #12: GABA A Gamma 3  Sclera – 6954 

12  Primer #13: GABA A Epsilon  Sclera – 6954 

13  Primer #14: GABA A Delta  Sclera – 6954 

14  Primer #15: GABA A Theta  Sclera – 6954 

15  Primer #16: GABA A Pi  Sclera – 6954 – Intermediate expression 

16  Primer #18: GABA B R2  Sclera – 6954 

17  Primer #19: GABA C Rho 1  Sclera – 6954 – Intermediate expression 

18  Primer # 20: GABA C Rho 2  Sclera – 6954 – Strong expression 

19  Primer #21: GABA C Rho 3  Sclera – 6954 

30  Marker VIII   

Lane: Bottom Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  GAPDH – Sclera – 6954  Housekeeping control 

3  GAPDH – Sclera – 6952  RT‐ve control 

4  GAPDH – Sclera – 6953  RT‐ve control 

5  GAPDH – Sclera – 6954  RT‐ve control 

6  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

7  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

8  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

9  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

10  Primer #3: GABA A Alpha 3  PCR‐ve control 

11  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  PCR‐ve control 

12  Primer #7: GABA A Beta 1  PCR‐ve control 

13  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  PCR‐ve control 

30  Marker VIII   

 

Page 127: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

111 

 

Table A12: RT‐PCR results for sclera obtained from donors 6952, 6953, & 6954.   The aim of 

this  study was  to determine  the presence or absence of GABA  receptors  in human  scleral 

tissue and cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Sclera – 6952, 6953, & 6954 – 65°C (Pages 118‐119 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Sclera – 6952 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Sclera – 6952 

4  Primer #3: GABA A Alpha 3  Sclera – 6952 

5  Primer #4: GABA A Alpha 4v1‐3  Sclera – 6952 – Strong expression 

6  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  Sclera – 6952 

7  Primer #6: GABA A Alpha 6  Sclera – 6952 

8  Primer #9: GABA A Beta 3v1‐4  Sclera – 6952 – Strong expression 

9  Primer #12: GABA A Gamma 3  Sclera – 6952 

10  Primer #14: GABA A Delta  Sclera – 6952 

11  Primer #21: GABA C Rho 3  Sclera – 6952 

12  GAPDH – Sclera – 6952  Housekeeping control 

13  GAPDH – Sclera – 6952  RT‐ve control 

14  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

15  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

16  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Sclera – 6953 

17  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Sclera – 6953 

18  Primer #3: GABA A Alpha 3  Sclera – 6953 

19  Primer #4: GABA A Alpha 4v1‐3  Sclera – 6953 – Weak expression 

20  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  Sclera – 6953 

21  Primer #6: GABA A Alpha 6  Sclera – 6953 

22  Primer #9: GABA A Beta 3v1‐4  Sclera – 6953 – Strong expression 

23  Primer #12: GABA A Gamma 3  Sclera – 6953 

24  Primer #14: GABA A Delta  Sclera – 6953 

25  Primer #21: GABA C Rho 3  Sclera – 6953 

26  GAPDH – Sclera – 6953  Housekeeping control 

27  GAPDH – Sclera – 6953  RT‐ve control 

28  Primer #3: GABA A Alpha 3  PCR‐ve control 

29  Primer #4: GABA A Alpha 4v1‐3  PCR‐ve control 

30  Marker VIII   

Lane: Bottom Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

Page 128: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

112 

 

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Sclera – 6954 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Sclera – 6954 

4  Primer #3: GABA A Alpha 3  Sclera – 6954 

5  Primer #4: GABA A Alpha 4v1‐3  Sclera – 6954 

6  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  Sclera – 6954 

7  Primer #6: GABA A Alpha 6  Sclera – 6954 – Strong expression 

8  Primer #9: GABA A Beta 3v1‐4  Sclera – 6954 

9  Primer #12: GABA A Gamma 3  Sclera – 6954 

10  Primer #14: GABA A Delta  Sclera – 6954 

11  Primer #21: GABA C Rho 3  Sclera – 6954 

12  GAPDH – Sclera – 6954  Housekeeping control 

13  GAPDH – Sclera – 6954  RT‐ve control 

14  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  PCR‐ve control 

15  Primer #6: GABA A Alpha 6  PCR‐ve control 

30  Marker VIII   

 

Page 129: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

113 

 

Table A13: RT‐PCR results for sclera obtained from donors 6952, 6953, & 6954.   The aim of 

this  study was  to determine  the presence or absence of GABA  receptors  in human  scleral 

tissue and cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Sclera – 6952, 6953, & 6954 – 60/67°C (Pages 120‐121 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Sclera – 6952 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Sclera – 6952 

4  Primer #10: GABA A Gamma 1  Sclera – 6952 – Strong expression 

5  Primer #12: GABA A Gamma 3  Sclera – 6952 

6  Primer #14: GABA A Delta  Sclera – 6952 

7  Primer #17: GABA B R1  Sclera – 6952 

8  Primer #21: GABA C Rho 3  Sclera – 6952 

9  GAPDH – Sclera – 6952  Housekeeping control 

10  GAPDH – Sclera – 6952  RT‐ve control – Contamination? 

11  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

12  Primer #10: GABA A Gamma 1  PCR‐ve control 

13  Primer #17: GABA B R1  PCR‐ve control 

14  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Sclera – 6953 

15  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Sclera – 6953 

16  Primer #10: GABA A Gamma 1  Sclera – 6953 – Strong expression 

17  Primer #12: GABA A Gamma 3  Sclera – 6953 

18  Primer #14: GABA A Delta  Sclera – 6953 

19  Primer #17: GABA B R1  Sclera – 6953 

20  Primer #21: GABA C Rho 3  Sclera – 6953 

21  GAPDH – Sclera – 6953  Housekeeping control 

22  GAPDH – Sclera – 6953  RT‐ve control 

23  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

24  Primer #10: GABA A Gamma 1  PCR‐ve control 

25  Primer #17: GABA B R1  PCR‐ve control 

26  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Sclera – 6954 

27  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Sclera – 6954 

28  Primer #10: GABA A Gamma 1  Sclera – 6954 – Intermediate expression 

29  Primer #12: GABA A Gamma 3  Sclera – 6954 

30  Marker VIII   

Lane: Bottom Row  Primer  Notes

1  Primer #14: GABA A Delta  Sclera – 6954 

2  Primer #17: GABA B R1  Sclera – 6954 

Page 130: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

114 

 

3  Primer #21: GABA C Rho 3  Sclera – 6954 

4  GAPDH – Sclera – 6954  Housekeeping control 

5  GAPDH – Sclera – 6954  RT‐ve control – Contamination? 

6  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

7  Primer #10: GABA A Gamma 1  PCR‐ve control 

8  Primer #17: GABA B R1  PCR‐ve control 

29  Marker VIII   

 

Page 131: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

115 

 

Table A14: RT‐PCR results for choroid/RPE obtained from donor 6952.  The aim of this study 

was  to determine  the presence or absence of GABA  receptors  in human  scleral  tissue and 

cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Choroid/RPE – 6952 – 60/63°C (Pages 122‐123 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Choroid/RPE – 6952 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Choroid/RPE – 6952 

4  Primer #3: GABA A Alpha 3  Choroid/RPE – 6952 

5  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  Choroid/RPE – 6952 

6  Primer #7: GABA A Beta 1  Choroid/RPE – 6952 

7  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  Choroid/RPE – 6952 

8  Primer #11: GABA A Gamma 2v1‐3  Choroid/RPE – 6952 

9  Primer #12: GABA A Gamma 3  Choroid/RPE – 6952 

10  Primer #13: GABA A Epsilon  Choroid/RPE – 6952 

11  Primer #14: GABA A Delta  Choroid/RPE – 6952 

12  Primer #15: GABA A Theta  Choroid/RPE – 6952 

13  Primer #16: GABA A Pi  Choroid/RPE – 6952 

14  Primer #18: GABA B R2  Choroid/RPE – 6952 

15  Primer #19: GABA C Rho 1  Choroid/RPE – 6952 

16  Primer # 20: GABA C Rho 2  Choroid/RPE – 6952 

17  Primer #21: GABA C Rho 3  Choroid/RPE – 6952 

18  18s rRNA – Choroid/RPE – 6952  Housekeeping control – Expression 

19  18s rRNA – Choroid/RPE – 6952  RT‐ve control 

20  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

21  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

22  Primer #3: GABA A Alpha 3  PCR‐ve control 

30  Marker VIII   

 

Page 132: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

116 

 

Table A15: RT‐PCR results for choroid/RPE & retina obtained from donors 6952 & 6953.  The 

aim of  this  study was  to determine  the presence or absence of GABA  receptors  in human 

scleral tissue and cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Choroid/RPE & Retina – 6952 & 6953 – 65/67°C (Pages 124‐125 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Choroid/RPE – 6952 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Choroid/RPE – 6952 

4  Primer #10: GABA A Gamma 1  Choroid/RPE – 6952 

5  Primer #12: GABA A Gamma 3  Choroid/RPE – 6952 

6  Primer #14: GABA A Delta  Choroid/RPE – 6952 

7  Primer #17: GABA B R1  Choroid/RPE – 6952 

8  Primer #21: GABA C Rho 3  Choroid/RPE – 6952 

9  B2M – Choroid/RPE – 6952  Housekeeping control – Expression 

10  B2M – Choroid/RPE – 6952  RT‐ve control 

11  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

12  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

13  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Choroid/RPE – 6953 

14  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Choroid/RPE – 6953 

15  Primer #10: GABA A Gamma 1  Choroid/RPE – 6953 – Intermediate expression 

16  Primer #12: GABA A Gamma 3  Choroid/RPE – 6953 

17  Primer #14: GABA A Delta  Choroid/RPE – 6953 

18  Primer #17: GABA B R1  Choroid/RPE – 6953 

19  Primer #21: GABA C Rho 3  Choroid/RPE – 6953 

20  B2M – Choroid/RPE – 6953  Housekeeping control – Expression 

21  B2M – Choroid/RPE – 6953  RT‐ve control 

22  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

23  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

24  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Retina – 6952 

25  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Retina – 6952 

26  Primer #10: GABA A Gamma 1  Retina – 6952 

27  Primer #12: GABA A Gamma 3  Retina – 6952 

28  Primer #14: GABA A Delta  Retina – 6952 

29  Primer #17: GABA B R1  Retina – 6952 

Page 133: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

117 

 

30  Marker VIII   

Lane: Bottom Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #21: GABA C Rho 3  Retina – 6952 

3  B2M – Retina – 6952  Housekeeping control – Expression 

4  B2M – Retina – 6952  RT‐ve control 

5  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

6  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

7  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Retina – 6953 

8  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Retina – 6953 

9  Primer #10: GABA A Gamma 1  Retina – 6953 – Strong expression 

10  Primer #12: GABA A Gamma 3  Retina – 6953 

11  Primer #14: GABA A Delta  Retina – 6953 

12  Primer #17: GABA B R1  Retina – 6953 

13  Primer #21: GABA C Rho 3  Retina – 6953 

14  B2M – Retina – 6953  Housekeeping control – Expression 

15  B2M – Retina – 6953  RT‐ve control 

16  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

17  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

30  Marker VIII   

 

Page 134: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

118 

 

Table A16: RT‐PCR results for retina obtained from donor 6953.  The aim of this study was 

to  determine  the  presence  or  absence  of  GABA  receptors  in  human  scleral  tissue  and 

cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Retina – 6953 – 63/65°C (Pages 126‐127 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Retina – 6953 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Retina – 6953 

4  Primer #3: GABA A Alpha 3  Retina – 6953 

5  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  Retina – 6953 

6  Primer #7: GABA A Beta 1  Retina – 6953 

7  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  Retina – 6953 – Strong expression 

8  Primer #11: GABA A Gamma 2v1‐3  Retina – 6953 – Strong expression 

9  Primer #12: GABA A Gamma 3  Retina – 6953 – Intermediate expression 

10  Primer #13: GABA A Epsilon  Retina – 6953 

11  Primer #14: GABA A Delta  Retina – 6953 

12  Primer #15: GABA A Theta  Retina – 6953 

13  Primer #16: GABA A Pi  Retina – 6953 – Strong expression 

14  Primer #18: GABA B R2  Retina – 6953 – Intermediate expression 

15  Primer #19: GABA C Rho 1  Retina – 6953 – Strong expression 

16  Primer # 20: GABA C Rho 2  Retina – 6953 – Strong expression 

17  Primer #21: GABA C Rho 3  Retina – 6953 

18  B2M – Retina – 6953  Housekeeping control – Expression 

19  B2M – Retina – 6953  RT‐ve control 

20  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

21  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

22  Primer #3: GABA A Alpha 3  PCR‐ve control 

30  Marker VIII   

 

Page 135: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

119 

 

Table A17: RT‐PCR  results  for  retina, choroid/RPE,  sclera, and mesenchymal  stromal cells 

obtained from donor 6952.  The aim of this study was to determine the presence or absence 

of GABA  receptors  in  human  scleral  tissue  and  cultured  human  scleral  cells,  as well  as 

choroidal/RPE and retinal tissue. 

Retina, Choroid/RPE, Sclera, & Scleral Stromal Cells – 6952, 3 & 4 – 63/65°C (Pages 130‐131 of Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  GAPDH – Choroid/RPE – 6952  Housekeeping control 

3  GAPDH – Choroid/RPE – 6953  Housekeeping control 

4  GAPDH – Retina – 6952  Housekeeping control 

5  GAPDH – Retina – 6953  Housekeeping control 

6  GAPDH – Sclera – 6952  Housekeeping control 

7  GAPDH – Sclera – 6953  Housekeeping control 

8  GAPDH – Sclera – 6954  Housekeeping control 

9  GAPDH – Scleral Stromal Cells – 6952  Housekeeping control 

10  GAPDH – Scleral Stromal Cells – 6953  Housekeeping control 

21  B2M – Choroid/RPE – 6952  Housekeeping control 

22  B2M – Choroid/RPE – 6953  Housekeeping control 

23  B2M – Retina – 6952  Housekeeping control 

24  B2M – Retina – 6953  Housekeeping control 

25  B2M – Sclera – 6952  Housekeeping control 

26  B2M – Sclera – 6953  Housekeeping control 

27  B2M – Sclera – 6954  Housekeeping control 

28  B2M – Scleral Stromal Cells – 6952  Housekeeping control 

29  B2M – Scleral Stromal Cells – 6953  Housekeeping control – Faint expression 

30  Marker VIII   

Lane: Bottom Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  GAPDH – Choroid/RPE – 6952  RT‐ve control 

3  GAPDH – Choroid/RPE – 6953  RT‐ve control 

4  GAPDH – Retina – 6952  RT‐ve control 

5  GAPDH – Retina – 6953  RT‐ve control 

6  GAPDH – Sclera – 6952  RT‐ve control 

Page 136: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

120 

 

7  GAPDH – Sclera – 6953  RT‐ve control 

8  GAPDH – Sclera – 6954  RT‐ve control 

9  GAPDH – Scleral Stromal Cells – 6952  RT‐ve control 

10  GAPDH – Scleral Stromal Cells – 6953  RT‐ve control 

21  B2M – Choroid/RPE – 6952  RT‐ve control 

22  B2M – Choroid/RPE – 6953  RT‐ve control 

23  B2M – Retina – 6952  RT‐ve control 

24  B2M – Retina – 6953  RT‐ve control 

25  B2M – Sclera – 6952  RT‐ve control 

26  B2M – Sclera – 6953  RT‐ve control 

27  B2M – Sclera – 6954  RT‐ve control – Faint expression 

28  B2M – Scleral Stromal Cells – 6952  RT‐ve control 

29  B2M – Scleral Stromal Cells – 6953  RT‐ve control 

30  Marker VIII   

 

Page 137: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

121 

 

Table A18: RT‐PCR results for choroid/RPE – donor 6953 – & retina – donor 6952.  The aim 

of this study was to determine the presence or absence of GABA receptors in human scleral 

tissue and cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Choroid/RPE (6953) & Retina (6952) – 63°C (Pages 132‐133 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Choroid/RPE – 6953 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Choroid/RPE – 6953 

4  Primer #3: GABA A Alpha 3  Choroid/RPE – 6953 

5  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  Choroid/RPE – 6953 

6  Primer #7: GABA A Beta 1  Choroid/RPE – 6953 

7  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  Choroid/RPE – 6953 – Weak expression 

8  Primer #11: GABA A Gamma 2v1‐3  Choroid/RPE – 6953 

9  Primer #12: GABA A Gamma 3  Choroid/RPE – 6953 

10  Primer #13: GABA A Epsilon  Choroid/RPE – 6953 

11  Primer #14: GABA A Delta  Choroid/RPE – 6953 

12  Primer #15: GABA A Theta  Choroid/RPE – 6953 

13  Primer #16: GABA A Pi  Choroid/RPE – 6953 – Strong expression 

14  Primer #18: GABA B R2  Choroid/RPE – 6953 

15  Primer #19: GABA C Rho 1  Choroid/RPE – 6953‐ Strong expression 

16  Primer # 20: GABA C Rho 2  Choroid/RPE – 6953 – Strong expression 

17  Primer #21: GABA C Rho 3  Choroid/RPE – 6953 

18  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

19  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

20  Primer #3: GABA A Alpha 3  PCR‐ve control 

21  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Retina – 6952 

22  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Retina – 6952 

23  Primer #3: GABA A Alpha 3  Retina – 6952 

24  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  Retina – 6952 

25  Primer #7: GABA A Beta 1  Retina – 6952 

26  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  Retina – 6952 – Intermediate expression 

27  Primer #11: GABA A Gamma 2v1‐3  Retina – 6952 – Strong expression 

28  Primer #12: GABA A Gamma 3  Retina – 6952 

Page 138: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

122 

 

29  Primer #13: GABA A Epsilon  Retina – 6952 

30  Marker VIII   

Lane: Bottom Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #14: GABA A Delta  Retina – 6952 

3  Primer #15: GABA A Theta  Retina – 6952 

4  Primer #16: GABA A Pi  Retina – 6952 – Weak expression 

5  Primer #18: GABA B R2  Retina – 6952 

6  Primer #19: GABA C Rho 1  Retina – 6952 – Weak expression 

7  Primer # 20: GABA C Rho 2  Retina – 6952 – Weak expression 

8  Primer #21: GABA C Rho 3  Retina – 6952 

9  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

10  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

11  Primer #3: GABA A Alpha 3  PCR‐ve control 

30  Marker VIII   

 

Page 139: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

123 

 

Table A19: RT‐PCR results for choroid/RPE & retina obtained from donors 6952 & 6953.  The 

aim of  this  study was  to determine  the presence or absence of GABA  receptors  in human 

scleral tissue and cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Choroid/RPE & Retina – 6952 & 6953 – 65°C (Pages 134‐135 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Choroid/RPE – 6952 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Choroid/RPE – 6952 

4  Primer #3: GABA A Alpha 3  Choroid/RPE – 6952 

5  Primer #4: GABA A Alpha 4v1‐3  Choroid/RPE – 6952 – Strong expression 

6  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  Choroid/RPE – 6952 

7  Primer #6: GABA A Alpha 6  Choroid/RPE – 6952 

8  Primer #9: GABA A Beta 3v1‐4  Choroid/RPE – 6952 

9  Primer #12: GABA A Gamma 3  Choroid/RPE – 6952 

10  Primer #14: GABA A Delta  Choroid/RPE – 6952 

11  Primer #21: GABA C Rho 3  Choroid/RPE – 6952 

12  B2M – Choroid/RPE – 6952  Housekeeping control 

13  B2M – Choroid/RPE – 6952  RT‐ve control 

14  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

15  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

16  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Choroid/RPE – 6953 

17  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Choroid/RPE – 6953 

18  Primer #3: GABA A Alpha 3  Choroid/RPE – 6953 

19  Primer #4: GABA A Alpha 4v1‐3  Choroid/RPE – 6953 – Strong expression 

20  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  Choroid/RPE – 6953 

21  Primer #6: GABA A Alpha 6  Choroid/RPE – 6953 

22  Primer #9: GABA A Beta 3v1‐4  Choroid/RPE – 6953 

23  Primer #12: GABA A Gamma 3  Choroid/RPE – 6953 

24  Primer #14: GABA A Delta  Choroid/RPE – 6953 

25  Primer #21: GABA C Rho 3  Choroid/RPE – 6953 

26  B2M – Choroid/RPE – 6953  Housekeeping control 

27  B2M – Choroid/RPE – 6953  RT‐ve control 

28  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

29  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

Page 140: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

124 

 

30  Marker VIII   

Lane: Bottom Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Retina – 6952 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Retina – 6952 

4  Primer #3: GABA A Alpha 3  Retina – 6952 

5  Primer #4: GABA A Alpha 4v1‐3  Retina – 6952 – Strong expression 

6  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  Retina – 6952 

7  Primer #6: GABA A Alpha 6  Retina – 6952 

8  Primer #9: GABA A Beta 3v1‐4  Retina – 6952 

9  Primer #12: GABA A Gamma 3  Retina – 6952 

10  Primer #14: GABA A Delta  Retina – 6952 

11  Primer #21: GABA C Rho 3  Retina – 6952 

12  B2M – Retina – 6952  Housekeeping control – Expression 

13  B2M – Retina – 6952  RT‐ve control 

14  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

15  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

16  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Retina – 6953 

17  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  Retina – 6953 

18  Primer #3: GABA A Alpha 3  Retina – 6953 

19  Primer #4: GABA A Alpha 4v1‐3  Retina – 6953 – Strong expression 

20  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  Retina – 6953 

21  Primer #6: GABA A Alpha 6  Retina – 6953 

22  Primer #9: GABA A Beta 3v1‐4  Retina – 6953 

23  Primer #12: GABA A Gamma 3  Retina – 6953 

24  Primer #14: GABA A Delta  Retina – 6953 

25  Primer #21: GABA C Rho 3  Retina – 6953 

26  B2M – Retina – 6953  Housekeeping control 

27  B2M – Retina – 6953  RT‐ve control 

28  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  PCR‐ve control 

29  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2  PCR‐ve control 

30  Marker VIII   

 

Page 141: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

125 

 

Table A20: RT‐PCR  results  for  retina, choroid/RPE,  sclera, and mesenchymal  stromal cells 

obtained from donor 6952.  The aim of this study was to determine the presence or absence 

of GABA  receptors  in  human  scleral  tissue  and  cultured  human  scleral  cells,  as well  as 

choroidal/RPE and retinal tissue. 

Retina, Choroid/RPE, Sclera, & Scleral Stromal Cells – 6952, 3 & 4 – 63/65°C (Pages 130‐131 of Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  PBGD – Choroid/RPE – 6952  Housekeeping control 

3  PBGD – Choroid/RPE – 6953  Housekeeping control 

4  PBGD – Retina – 6952  Housekeeping control 

5  PBGD – Retina – 6953  Housekeeping control 

6  PBGD – Sclera – 6952  Housekeeping control – Faint expression 

7  PBGD – Sclera – 6953  Housekeeping control 

8  PBGD – Sclera – 6954  Housekeeping control 

9  PBGD – Scleral Stromal Cells – 6952  Housekeeping control 

10  PBGD – Scleral Stromal Cells – 6953  Housekeeping control 

21  B2M – Choroid/RPE – 6952  Housekeeping control 

22  B2M – Choroid/RPE – 6953  Housekeeping control 

23  B2M – Retina – 6952  Housekeeping control 

24  B2M – Retina – 6953  Housekeeping control 

25  B2M – Sclera – 6952  Housekeeping control 

26  B2M – Sclera – 6953  Housekeeping control 

27  B2M – Sclera – 6954  Housekeeping control 

28  B2M – Scleral Stromal Cells – 6952  Housekeeping control 

29  B2M – Scleral Stromal Cells – 6953  Housekeeping control 

30  Marker VIII   

Lane: Bottom Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  PBGD – Choroid/RPE – 6952  RT‐ve control 

3  PBGD – Choroid/RPE – 6953  RT‐ve control 

4  PBGD – Retina – 6952  RT‐ve control 

5  PBGD – Retina – 6953  RT‐ve control 

6  PBGD – Sclera – 6952  RT‐ve control 

Page 142: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

126 

 

7  PBGD – Sclera – 6953  RT‐ve control 

8  PBGD – Sclera – 6954  RT‐ve control 

9  PBGD – Scleral Stromal Cells – 6952  RT‐ve control 

10  PBGD – Scleral Stromal Cells – 6953  RT‐ve control 

21  B2M – Choroid/RPE – 6952  RT‐ve control 

22  B2M – Choroid/RPE – 6953  RT‐ve control 

23  B2M – Retina – 6952  RT‐ve control 

24  B2M – Retina – 6953  RT‐ve control 

25  B2M – Sclera – 6952  RT‐ve control 

26  B2M – Sclera – 6953  RT‐ve control 

27  B2M – Sclera – 6954  RT‐ve control 

28  B2M – Scleral Stromal Cells – 6952  RT‐ve control 

29  B2M – Scleral Stromal Cells – 6953  RT‐ve control 

30  Marker VIII   

 

Page 143: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

127 

 

Table A21: RT‐PCR results  for mesenchymal stromal cells obtained  from donor 6953.   The 

aim of  this  study was  to determine  the presence or absence of GABA  receptors  in human 

scleral tissue and cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Scleral Stromal Cells – 6953 – Varied°C (Pages 143‐144 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7   

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2   

4  Primer #3: GABA A Alpha 3   

5  Primer #4: GABA A Alpha 4v1‐3  Weak expression 

6  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2   

7  Primer #6: GABA A Alpha 6   

8  Primer #7: GABA A Beta 1  Intermediate expression 

9  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  Intermediate expression 

10  Primer #9: GABA A Beta 3v1‐4  Strong expression 

11  Primer #10: GABA A Gamma 1   

12  Primer #11: GABA A Gamma 2v1‐3  Strong expression 

13  Primer #12: GABA A Gamma 3   

14  Primer #13: GABA A Epsilon  Intermediate expression 

15  Primer #14: GABA A Delta   

16  Primer #15: GABA A Theta   

17  Primer #16: GABA A Pi  Weak expression 

18  Primer #17: GABA B R1   

19  Primer #18: GABA B R2   

20  Primer #19: GABA C Rho 1   

21  Primer # 20: GABA C Rho 2  Weak expression 

22  Primer #21: GABA C Rho 3   

23  Marker VIII   

 

Page 144: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

128 

 

Table A22: RT‐PCR results  for mesenchymal stromal cells obtained  from donor 6952.   The 

aim of  this  study was  to determine  the presence or absence of GABA  receptors  in human 

scleral tissue and cultured human scleral cells, as well as choroidal/RPE and retinal tissue. 

Scleral Stromal Cells – 6952 – Varied°C (Page 149 of Laboratory Notebook) 

Lane: Top Row  Primer  Notes

1  Marker VIII   

2  Primer #1: GABA A Alpha 1v1‐7  Intermediate expression 

3  Primer #2: GABA A Alpha 2v1&2   

4  Primer #3: GABA A Alpha 3   

5  Primer #4: GABA A Alpha 4v1‐3  Strong expression 

6  Primer #5: GABA A Alpha 5v1&2  Strong expression 

7  Primer #6: GABA A Alpha 6   

8  Primer #7: GABA A Beta 1  Strong expression 

9  Primer #8: GABA A Beta 2v1&2  Strong expression 

10  Primer #9: GABA A Beta 3v1‐4  Strong expression 

11  Primer #10: GABA A Gamma 1  Strong expression 

12  Primer #11: GABA A Gamma 2v1‐3  Strong expression 

13  Primer #12: GABA A Gamma 3  Weak expression 

14  Primer #13: GABA A Epsilon  Strong expression 

15  Primer #14: GABA A Delta   

16  Primer #15: GABA A Theta  Strong expression 

17  Primer #16: GABA A Pi  Strong expression 

18  Primer #17: GABA B R1  Strong expression 

19  Primer #18: GABA B R2  Strong expression 

20  Primer #19: GABA C Rho 1  Strong expression 

21  Primer # 20: GABA C Rho 2  Strong expression 

22  Primer #21: GABA C Rho 3   

23  Marker VIII   

 

 

Page 145: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

129 

 

Appendix Four: GABA RECEPTOR GENE SEQUENCING

 

Representative RT‐PCR  product  for  each GABA  receptor  for which  a  positive  result was 

obtained  was  sent  to  the  Australian  Genome  Research  Facility  (AGRF)  for  independent 

sequencing.  Firstly, the product was cleaned and each product was assigned an identifying 

label  solely  (USS1‐17;  no  further  information  was  supplied  to  the  AGRF).    Each  label 

corresponded to the different GABA receptor genes as shown below.  Refer to Table A2 for 

Blast results. 

 

USS1: GABA A Alpha 1 

USS2: GABA A Alpha 4 

USS3: GABA A Alpha 5 

USS4: GABA A Alpha 6 

USS5: GABA A Beta 1 

USS6: GABA A Beta 2 

USS7: GABA A Beta 3 

USS8: GABA A Gamma 1 

USS9: GABA A Gamma 2 

USS10: GABA A Gamma 3 

USS11: GABA A Epsilon 

USS12: GABA A Theta 

USS13: GABA A Pi 

USS14: GABA B R1 

USS15: GABA B R2 

USS16: GABA A Rho 1 

USS17: GABA A Rho 2 

Page 146: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

130 

 

Table A23: Relevant Blast results obtained from the AGRF for each product representative of 

potential positive results for GABA receptor genes. 

Code  USS1 

Gene  >gi|21265167|gb|BC030696.1| Homo sapiens gamma-aminobutyric acid (GABA) A receptor, alpha 1, mRNA (cDNA clone MGC:26564 IMAGE:4820972), complete cds

Length  3440 

Score  291 bits (147) 

Expect  5e‐76 

Identities  147/147 (100%) 

Strand  Plus/Plus 

Blast Result  ctggatcctccttctgagcacactgactggaagaagctatggacagccgtcattacaaga ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||ctggatcctccttctgagcacactgactggaagaagctatggacagccgtcattacaaga tgaacttaaagacaataccactgtcttcaccaggattttggacagactcctagatggtta ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||tgaacttaaagacaataccactgtcttcaccaggattttggacagactcctagatggtta tgacaatcgcctgagaccaggattggg 147 ||||||||||||||||||||||||||| tgacaatcgcctgagaccaggattggg 254

 

Code  USS2 

Gene  >gi|34452722|ref|NM_000809.2| Homo sapiens gamma-aminobutyric acid (GABA) A receptor, alpha 4 (GABRA4), mRNA

Length  11143 

Score  333 bits (168) 

Expect  2e‐88 

Identities  174/176 (98%) 

Strand  Plus/Plus 

Blast Result  aagtgtcctatgctaccgccatggactggttcatagctgtctgctttgcttttgtatttt ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||aagtgtcctatgctaccgccatggactggttcatagctgtctgctttgcttttgtatttt cggcccttatcgagtttgctgctgtcaactatttcaccaatattcaaatggaaaaagcca ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||cggcccttatcgagtttgctgctgtcaactatttcaccaatattcaaatggaaaaagcca aaaggaagacatcaaagccccctcaggaagttcccgctgctccatggcagagagag 184|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| |||||||||| Aaaggaagacatcaaagccccctcaggaagttcccgctgctccagtgcagagagag 1249

 

Code  USS3 

Gene  >gi|182915|gb|L08485.1|HUMGABRA5Y Human GABA-benzodiazepine receptor alpha-5-subunit (GABRA5) mRNA, complete cds

Length  2318 

Score  248 bits (125) 

Expect  6e‐63 

Identities  125/125 (100%) 

Strand  Plus/Plus 

Sequence  aatggagtacaccatagacgtgtttttccgacaaagctggaaagatgaaaggcttcggtt ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||aatggagtacaccatagacgtgtttttccgacaaagctggaaagatgaaaggcttcggtt taaggggcccatgcagcgcctccctctcaacaacctccttgccagcaagatctggacccc ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||taaggggcccatgcagcgcctccctctcaacaacctccttgccagcaagatctggacccc agaca 128 |||||

Page 147: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

131 

 

agaca 702  

Code  USS4 

Gene  >gi|109731537|gb|BC099641.3| Homo sapiens gamma-aminobutyric acid(GABA) A receptor, alpha 6, mRNA (cDNA clone MGC:116904 IMAGE:40005679), complete cds

Length  1539 Score  250 bits (126) Expect  3e-63 Identities  133/134 (99%) Strand  Plus/Plus Sequence  atttgatggtcagtaaa-tctggacgcctgacacctttttcagaaatggtaaaaagtcca

||||||||||||||||| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||atttgatggtcagtaaaatctggacgcctgacacctttttcagaaatggtaaaaagtcca ttgctcacaacatgacaactcctaataaactcttcagaataatgcagaatggaaccattt ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||ttgctcacaacatgacaactcctaataaactcttcagaataatgcagaatggaaccattt tatacaccatgagg 135 |||||||||||||| tatacaccatgagg 473

 

Code  USS5 

Gene  >gi|182918|gb|M59213.1|HUMGABRB12 Human gamma-aminobutyric acid-A (GABA-A) receptor beta-1 subunit, exon 4

Length  2165 Score  218 bits (110) Expect  4e-54 Identities  110/110 (100%) Strand  Plus/Plus Sequence  atacactcaccatgtatttccagcagtcttggaaagacaaaaggctttcttattctggaa

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||atacactcaccatgtatttccagcagtcttggaaagacaaaaggctttcttattctggaa tcccactgaacctcaccctagacaatagggtagctgaccaactctgggta 110 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| tcccactgaacctcaccctagacaatagggtagctgaccaactctgggta 889

 

Code  USS6 

Gene  >gi|71043451|gb|BC099719.1| Homo sapiens gamma-aminobutyric acid (GABA) A receptor, beta 2, mRNA (cDNA clone MGC:119389 IMAGE:40006779), complete cds

Length  1977 Score  127 (64) Expect  6e-27 Identities  64/64 (100%) Strand  Plus/Plus Sequence  acacatcaatccaggacaaaagtgacgctaaaataccttagttgctggcctatcctgtgg

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||acacatcaatccaggacaaaagtgacgctaaaataccttagttgctggcctatcctgtgg tcca 64 |||| tcca 1948

 

Code  USS7 

Gene  >gi|14714964|gb|BC010641.1| Homo sapiens gamma-aminobutyric acid (GABA) A receptor, beta 3, mRNA (cDNA clone MGC:9051 IMAGE:3871111), complete cds

Page 148: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

132 

 

Length  2994 Score  129 bits (65) Expect  1e-27 Identities  65/65 (100%) Strand  Plus/Plus Sequence  gcctcatcagtatttggactttttaaagctcgtagaaacaagacaaggtgcaccggtttc

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||gcctcatcagtatttggactttttaaagctcgtagaaacaagacaaggtgcaccggtttc ataga 65 ||||| ataga 2939

 

Code  USS8 

Gene  >gi|21411385|gb|BC031087.1| Homo sapiens gamma-aminobutyric acid (GABA) A receptor, gamma 1, mRNA (cDNA clone MGC:33838 IMAGE:5289008), complete cds

Length  2264 Score  216 bits (109) Expect  5e-53 Identities  125/133 (93%) Strand  Plus/Plus Sequence  ggggattatgttatcatgacaannnnnnnngacctgagcagaagaatgggatatttcact

|||||||||||||||||||||| ||||||||||||||||||||||||||||||ggggattatgttatcatgacaattttttttgacctgagcagaagaatgggatatttcact attcagacctacattccatgcattctgacagttgttctttcttgggtgtctttttggatc ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||attcagacctacattccatgcattctgacagttgttctttcttgggtgtctttttggatc aataaagatgcag 293 ||||||||||||| aataaagatgcag 983

 

Code  USS9 

Gene  >gi|189083761|ref|NM_198903.2| Homo sapiens gamma-aminobutyric acid (GABA) A receptor, gamma 2 (GABRG2), transcript variant 3, mRNA

Length  4077 Score  260 bits (131) Expect  2e-66 Identities  131/131 (100%) Strand  Plus/Plus Sequence  ccgctgccagagtgacgctttgatggtatctgcaagcgtttttgctgatcttatctctgc

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||ccgctgccagagtgacgctttgatggtatctgcaagcgtttttgctgatcttatctctgc cccctgaatattaattccctaatctggtagcaatccatctccccagtgaaggacctacta ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||cccctgaatattaattccctaatctggtagcaatccatctccccagtgaaggacctacta gaggcaggtgg 131 ||||||||||| gaggcaggtgg 257

 

Code  USS10

Gene  >gi|110556626|ref|NM_033223.3| Homo sapiens gamma-aminobutyric acid (GABA) A receptor, gamma 3 (GABRG3), mRNA

Length  1677 Score  190 bits (96) Expect  8e-46

Page 149: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

133 

 

Identities  96/96 (100%) Strand  Plus/Plus Sequence  ccctgagcaccatcgccaggaagtccttgccacgcgtgtcctacgtgaccgccatggacc

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||ccctgagcaccatcgccaggaagtccttgccacgcgtgtcctacgtgaccgccatggacc tttttgtgaccgtgtgcttcctgtttgtcttcgccg 96 |||||||||||||||||||||||||||||||||||| tttttgtgaccgtgtgcttcctgtttgtcttcgccg 1154

 

Code  USS11

Gene  >gi|1857125|gb|U66661.1|HSU66661 Human GABA-A receptor epsilon subunit mRNA, complete cds

Length  3154 Score  274 bits (138) Expect  1e-70 Identities  144/146 (98%) Strand  Plus/Plus Sequence  ggtacgacgaacgcctctgttacaacgacacctttgagtctcttgttctgaatggcaatg

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||ggtacgacgaacgcctctgttacaacgacacctttgagtctcttgttctgaatggcaatg tggtgagccagctatggatcccggacaccttttttaggaattctaagaggacccacgagc ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||tggtgagccagctatggatcccggacaccttttttaggaattctaagaggacccacgagc atgagatcaccatgccaacccagatg 158 |||||||||||||||| | ||||||| atgagatcaccatgcccaaccagatg 562

 

Code  USS12

Gene  >gi|5764186|gb|AF144648.1|AF144648 Homo sapiens GABA-A receptor theta (theta) mRNA, complete cds

Length  1884 Score  232 bits (117) Expect  3e-58 Identities  117/117 (100%) Strand  Plus/Plus Sequence  acagcaaggatgctttcgtgcatgatgtgactgtggagaatcgcgtgtttcagcttcacc

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||acagcaaggatgctttcgtgcatgatgtgactgtggagaatcgcgtgtttcagcttcacc cagatggaacggtgcggtacggcatccgactcaccactacagcagcttgttccctgg485||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| cagatggaacggtgcggtacggcatccgactcaccactacagcagcttgttccctgg541

 

Code  USS13

Gene  >gi|2197000|gb|U95367.1|HSU95367 Human GABA-A receptor pi subunit mRNA, complete cds

Length  3282 Score  307 bits (155) Expect  9e-81 Identities  155/155 (100%) Strand  Plus/Plus Sequence  acaagagcttcactctggatgcccgcctcgtggagttcctctgggtgccagatacttaca

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||acaagagcttcactctggatgcccgcctcgtggagttcctctgggtgccagatacttaca ttgtggagtccaagaagtccttcctccatgaagtcactgtgggaaacaggctcatccgcc ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||ttgtggagtccaagaagtccttcctccatgaagtcactgtgggaaacaggctcatccgcc

Page 150: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

134 

 

tcttctccaatggcacggtcctgtatgccctcaga 159 ||||||||||||||||||||||||||||||||||| tcttctccaatggcacggtcctgtatgccctcaga 615

 

Code  USS14

Gene  >gi|4063891|gb|AF099148.1|AF099148 Homo sapiens GABA-B1a receptor mRNA, complete cds

Length  3192 Score  293 bits (148) Expect  1e-76 Identities  148/148 (100%) Strand  Plus/Plus Sequence  gctcatccaccacgacagcaagtgtgatccaggccaagccaccaagtacctatatgagct

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||gctcatccaccacgacagcaagtgtgatccaggccaagccaccaagtacctatatgagct gctctacaacgaccctatcaagatcatccttatgcctggctgcagctctgtctccacgct ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||gctctacaacgaccctatcaagatcatccttatgcctggctgcagctctgtctccacgct ggtggctgaggctgctaggatgtggaac 148 |||||||||||||||||||||||||||| ggtggctgaggctgctaggatgtggaac 891

 

Code  USS15

Gene  >gi|4836217|gb|AF095784.1|AF095784 Homo sapiens GABA-B receptor R2 (GABBR2) mRNA, complete cds

Length  3240 Score  256 bits (129) Expect  2e-65 Identities  129/129 (100%) Strand  Plus/Plus Sequence  ctaccaagagctcaatgacatcctcaacctgggaaacttcactgagagcacagatggagg

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||ctaccaagagctcaatgacatcctcaacctgggaaacttcactgagagcacagatggagg aaaggccattttaaaaaatcacctcgatcaaaatccccagctacagtggaacacaacaga ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||aaaggccattttaaaaaatcacctcgatcaaaatccccagctacagtggaacacaacaga gccctctcg 129 ||||||||| gccctctcg 2749

 

Code  USS16

Gene  >gi|120659825|gb|BC130344.1| Homo sapiens gamma-aminobutyric acid (GABA) receptor, rho 1, mRNA (cDNA clone MGC:163216 IMAGE:40146375), complete cds

Length  1862 Score  194 bits (98) Expect  5e-47 Identities  101/102 (99%) Strand  Plus/Plus Sequence  gcatgacgtttgacggccggctggtcaagaagatctgggtccctgacatgtttttcgtgc

||||||||||||| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||gcatgacgtttgatggccggctggtcaagaagatctgggtccctgacatgtttttcgtgc actccaaacgctccttcatccacgacaccaccacagacaacg 102 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| actccaaacgctccttcatccacgacaccaccacagacaacg 535

 

Page 151: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

135 

 

Code  USS17

Gene  >gi|182912|gb|M86868.1|HUMGABARHO Human gamma amino butyric acid (GABA rho2) gene mRNA, complete cds

Length  1628 Score  283 bits (143) Expect  1e-73 Identities  150/151 (99%) Gaps  1/151 (0%) Strand  Plus/Plus Sequence  cagcgccagca-caagagcatgaccttcgatggccggctggtgaagaagatctgggtccc

||||||||||| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||cagcgccagcaacaagagcatgaccttcgatggccggctggtgaagaagatctgggtccc tgatgtcttctttgttcactccaaaagatcgttcactcatgacaccaccactgacaacat ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||tgatgtcttctttgttcactccaaaagatcgttcactcatgacaccaccactgacaacat catgctgagggtgttcccagatggacacgtg 157 ||||||||||||||||||||||||||||||| catgctgagggtgttcccagatggacacgtg 578

 

Page 152: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

136 

 

Appendix Five: Genome mAPS

 

Shown below are representative genome maps  for  thirteen of  the primers used  for  the RT‐

PCR component of this project. 

 

 

 

 

 

 

 

Page 153: Expression of GABA Receptors in Human Scleraeprints.qut.edu.au/68604/2/Emily_McDonald_Thesis.pdf · Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera iv Significance: This study is

Emily F. McDonald: GABA Receptors in Human Sclera

137