10.17192/z2010.0124
Barckmann, Bridlin
Bridlin
Barckmann
Regulation der Transkription und Translation von Mst77F und der Protamine und die Funktion der Protamine während der Spermiogenese von Drosophila
Transcrptional and translational regulation of Mst77F and the protamines and the function of protamines during Drosophila spermatogenesis
Philipps-Universität Marburg
2009
male fertitlty
Life sciences
Biowissenschaften, Biologie
tTAF
chromatin reorganisation,
trancriptional regulation
Drosophila
Mst77F
Protamine
Spermatogenese
Transkriptionale Regualtion
protamines
spermatogenesis
Männliche Fertilität
Chromatin Reorganisation
Renakawitz-Pohl, Renate. (Prof. Dr. )
Biologie
2011-08-10
2010-04-27
de
DoctoralThesis
https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2010/0124
urn:nbn:de:hebis:04-z2010-01246
https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2010/0124/cover.png
application/pdf
https://rightsstatements.org/vocab/InC-NC/1.0/
Während der Spermatogenese werden aus diploiden Zellen hochspezialisierte,
bewegliche, haploide Spermien zur Fertilisation der Eizelle gebildet. Die
grundlegenden Merkmale des Prozesses sind dabei zwischen Drosophila und
Säugern konserviert. Im Spermatozyten-Stadium der Spermatogenese wird ein
hochspezialisiertes Transkriptionsprogramm gestartet, wobei viele Gene einmalig in der Entwicklung abgelesen werden. Zusätzlich werden alle postmeiotisch in der
Spermiogenese benötigten Gene transkribiert, da nach der Meiose die Transkription nahezu stoppt. Die mRNA dieser Gene wird über den 5´UTR translational reprimiert. Jene mRNAs werden in Drosophila von einem paralogen TFIID-Komplex transkribiert, der testisspezifische TAFs, die tTAF, enthält. Es konnte mit Anti-Sa- ChIPs gezeigt werden, dass die Transkription von ProtA, ProtB, und Mst77F, den Hauptkomponenten des Chromatins im reifen Spermium, direkt von den tTAFs abhängig ist.
Wo die translational reprimierten mRNAs in der Zelle gespeichert werden, ist in
Drosophila noch völlig unbekannt, deshalb wurden im Rahmen dieser Arbeit zwei
Systeme, das MS2cp/MS2sl-System und das lN/BoxB-System, zur in vivo
Lokalisation von mRNAs etabliert.
Während der Bildung der Spermien kommt es zur Reorganisation des Chromatins.
Dabei werden in Drosophila und in Säugern die Histone zuerst durch
Transitionsproteine, und in einem weiteren Schritt durch Protamine ersetzt. Der Sinn dieser Umorganisation ist noch unklar, und die haploinsuffizienten Protamingene in Mäusen und Menschen können hier keine Antwort geben. Deshalb wurde in dieserArbeit eine Deletion der Protamingene ProtA und ProtB in Drosophila erzeugt (protD), protD-Männchen sind überraschenderweise fertil. Nur etwa 20% der späten Spermatidenkerne weisen einen morphologischen Defekt auf, die Kerne sind korrektgeformt, aber verkrumpelt oder verbogen. Charakteristika der Spermatogenese, wie die Bildung weitere chromatinorganisierender Proteine und das Auftreten der DNABrüche während der Chromatinreorganisation, sind von der Synthese der Protamine unabhängig. Jedoch sind protamindefiziente Spermien um 20% sensitiver gegenüber Röntgenstrahlung. Das unterstützt die Hypothese, dass die Protamine das exponierte Genom in Spermium vor mutagenen Einflüssen schützt.