Die Analyse der cis-Regulation des rols-Gens und die Beteiligung von Rols7 am Aufbau eines podosomen-ähnlichen adhäsiven Komplexes (PILMAC), der eine zentrale Rolle in der Myoblastenfusion bei Drosophila melanogaster einnimmt
Bei dem rolling pebbles-Gen handelt es sich um eines der essentiellen Gene für die Myoblastenfusion von D. melanogaster. Die Transkriptionsinitiation und die gewebespezifische Regulation des mesodermalen Transkripts rols7 erfolgt über einen ungewöhnlichen Promotor ohne bekannte Core-Promotor-Element...
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| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Beteiligte: | |
| Format: | Dissertation |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Philipps-Universität Marburg
2005
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| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | PDF-Volltext |
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| Zusammenfassung: | Bei dem rolling pebbles-Gen handelt es sich um eines der essentiellen Gene für die Myoblastenfusion von D. melanogaster. Die Transkriptionsinitiation und die gewebespezifische Regulation des mesodermalen Transkripts rols7 erfolgt über einen ungewöhnlichen Promotor ohne bekannte Core-Promotor-Elemente und einem Cytosin als erster Base. Für die zeit- und gewebespezifische Expression von rols7 sind 256 bp ausreichend, von diesen sind 19 bp 5’ und 237 bp 3’ des Transkriptionsstarts (TSS) lokalisiert. Ein weiteres regulatives Element zur Modulation der rols7 Expressionshöhe befindet sich 875 bp bis 1392 bp 5’ des TSS. Der Enhancer für die rols7-Expression im viszeralen Mesoderm ist ein Bestandteil des ersten rols-Intron. Durch die Analyse des rols-Gens in D. pseudoobscura wurde gezeigt, dass das Protein, die Genexpression und die Regulation der Transkription konserviert sind. Die Konservierung der Genregulation konnte unabhängig für rols6 und rols7 anhand von Reportergen-Assays in transgenen D. melanogaster- Embryonen verifiziert werden. Dabei wurde für die Regulation von rols6 gezeigt, dass die funktionale Konservierung der cis-Regulatoren unabhängig von der Sequenzkonservierung der Regulatoren erfolgt und somit vermutlich eine Coevolution von cis- und transregulatorischen Elementen stattgefunden hat.
Eine Beteiligung bisher bekannter myogeneserelevanter oder mesodermal exprimierter Transkriptionsfaktoren an der Initiation der rols7-Transkription wurde ausgeschlossen.
Im Zuge eines Binding-Site-Screens wurde der im Bereich des rols7-Leader bindende Faktor Translationsinitiationsfaktor eIF3-S10 identifiziert. Möglicherweise ist eIF3-S10 an Vorgängen wie Transport und Lokalisation der mRNA und der Translationskontrolle des rols7-Transkripts beteiligt. Die prinzipielle Möglichkeit dazu ist gegeben, da eine Transkriptlokalisation für rols7 nachgewiesen wurde und die Expression von eIF3-S10 zum Zeitpunkt der Myogenese im somatischen Mesoderm visualisiert wurde.
Die Analyse der Proteinlokalisation von Rols7, Duf und Sns im somatischen Mesoderm bei Wildtyp- und verschiedenen mutanten Embryonen zeigt, dass diese Proteine in einer adhäsiven Struktur organisiert sind, die den bekannten Adhäsionskomplexen Podosom und immunologische Synapse ähnelt und aufgrund dessen als PILMAC bezeichnet wird. Im Zuge der Fusion konnte die Ausdehnung des PILMACs nachgewiesen werden. Das Assembly der Struktur ist abhängig vom Zellkontakt aber unabhängig von nachgeschalteten fusionsrelevanten Proteinen. Anhand dieser Beobachtungen und aufgrund bekannter ultrastruktureller Daten wurde ein Fusionsmodell entwickelt, bei dem die Fusion der Myoblasten bei D. melanogaster in Korrelation gebracht wurde mit bekannten Fusionsvorgängen, wie z.B. die hypodermale Zellfusion bei C. elegans. |
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| Umfang: | 205 Seiten |
| DOI: | 10.17192/z2005.0532 |