Die Identifikation von Ziel-Transkripten des RNA bindenden Proteins Rrm4 aus Ustilago maydis

Die Etablierung einer zellulÄren Polaritätsachse ist Voraussetzung für filamentöses Wachstum in Pilzen. Aufbau und Aufrechterhaltung zugrunde liegender molekularer Gradienten werden häufig durch aktiven subzellulären Transport entlang des Zytoskeletts gewährleistet, wobei als Fracht Proteine, Vesike...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: König, Julian
Beteiligte: Feldbrügge, Michael (Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2008
Biologie
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Die Etablierung einer zellulÄren Polaritätsachse ist Voraussetzung für filamentöses Wachstum in Pilzen. Aufbau und Aufrechterhaltung zugrunde liegender molekularer Gradienten werden häufig durch aktiven subzellulären Transport entlang des Zytoskeletts gewährleistet, wobei als Fracht Proteine, Vesikel sowie mRNA befördert werden. In Ustilago maydis ist das putativ RNA bindende Protein Rrm4 Teil von Partikeln, die sich bidirektional entlang von Mikrotubuli im Filament bewegen. Der Transportprozess sowie die im Protein enthaltenen RNA-Erkennungs-Motive (RRM) sind wichtig für die akkurate Bildung der Polaritätsachse und die Pathogenität des Pilzes. Ziel dieser Arbeit war es, Transkripte zu identifizieren, die von Rrm4 im Filament gebunden werden. Mit Hilfe der CLIP-Technologie (ultraviolet crosslinking and immunoprecipitation) konnte zunächst gezeigt werden, dass Rrm4 in vivo mit RNA interagierte. Diese Bindung erfolgte über die RRM-Domänen des Proteins. Nach Aufreinigung wurden 55 durch Rrm4 gebundene Transkripte identifiziert. Eine bioinformatische Analyse der erhaltenen Sequenzen ergab CA reiche Elemente als mögliches sequenzspezifisches Bindemotiv. Interessanterweise kodierte ein Teil der Ziel-Transkripte für Proteine, deren Homologe in anderen Organismen an polaren Wachstumsprozessen beteiligt sind. Für die Analyse der subzellulären Lokalisation der Transkripte wurde die FISH-Technologie (fluorescence in situ hybridisation) in U.maydis-Filamenten etabliert. Die Quantifizierung der Signalverteilung erfolgte mit dem dafür implementierten Programm PIA (peak-identifying algorithm). Am Beispiel der mRNA des Septins Cdc3 konnte demonstriert werden, dass diese in Partikeln akkumulierte, deren Bildung von Rrm4 abhängig war. Die durch den Transport dieser Partikel erreichte Verteilung der mRNA könnte wichtig sein, um auch vom Kern entferntere Bereiche des Filaments zu versorgen. Entsprechend korrelierte der nahezu vollständige Verlust der mRNA-Partikel in rrm4-Deletionsstämmen mit einer stark reduzierten Akkumulation des Cdc3-Proteins in den Filamentspitzen. Diese Ergebnisse deuteten an, dass der Rrm4 abhängige Transport der cdc3-mRNA entscheidend für die korrekte Verteilung des entsprechenden Proteins in der Hyphe sein könnte. Durch die Lokalisierung dieses und möglicher weiterer Polaritätsfaktoren könnte die Rrm4 vermittelte posttranskriptionelle Regulation einen steuernden Einfluss auf polare Wachstumsprozesse nehmen.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2008.0480