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Roles of the novel 5'-Polynucleotide kinase NoI9 in ribosome synthesis
Katrin Heindl
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*in
Javier Martinez
DOI
10.25365/thesis.12007
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29953.14589.335765-5
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
In einer sich teilenden Zelle nehmen ribosomale RNAs 80% der gesamten zellulären RNA ein. Sie sind die Hauptkomponente der Ribosomen, grossen Komplexen aus RNA und Proteinen, die als “Protein-Fabriken” der Zelle eine zentrale Aufgabe ausüben. Die korrekte und effiziente Biosynthese der ribosomalen RNA ist daher grundlegend für jede Zelle.
Im Nukleolus werden drei der vier ribosomalen RNAs (rRNAs), 18S, 5.8S und 28S, gemeinsam von der RNA Polymerase I zu einem einzelnen polyzistronen Precursor transkribiert. In einer geordneten Aufeinanderfolge von endo- und exonukleo-lytischen Aktivitäten maturieren diese rRNAs und werden letztendlich gemeinsam mit der 5S rRNA und einer Vielzahl von ribosomalen Proteinen zum Ribosom zusammengefügt.
Während meiner Doktorarbeit habe ich die erste nukleoläre Polynukleotid-Kinase Nol9/Grc3 identifiziert und ihre Funktion studiert. Nol9/Grc3 ist in zweierlei Hinsicht an der Maturierung von ribosomalen RNAs beteiligt: 1. S. cerevisiae Grc3 ist essenziell für eine effiziente Beendigung der Transkription von rRNA Genen als Teil des Rat1-abhängigen ‘Torpedo-Mechanismus” und somit wesentlich für die rasche Wiederverwendung der RNA Polymerase I. 2. Humanes Nol9 hat eine Funktion bei der Prozessierung der 5.8S und 28S ribosomalen RNA aus ihrem gemeinsamen Precursor, möglicherweise in einem Xrn2-abhängigen Prozessierungsschritt. Diese Ergebnisse beleuchten ein moegliches Zusammenspiel der Polynukleotid-Kinase Nol9/Grc3 und der 5’-3’ Exonuklease Xrn2/Rat1.
Berücksichtigt man die wachsenden Berichte über zusätzliche Aufgaben des Nukleolus im RNA Metabolismus abseits der Maturierung ribosomaler RNA und die Aktivitaet von Nol9/Grc3 an sowohl einzel- als auch doppelsträngigen RNA- und DNA-Substraten, zeichnen sich mögliche weitere Funktionen für die Polynukleotid-Kinase Nol9/Grc3 ab.
Abstract
(Englisch)
In a dividing cell, about 80% of the cellular RNA consist of ribosomal RNAs (rRNAs), the core components of the ribosomes. Efficient protein production relies on the sufficient availability of ribosomes; therefore indefectible rRNA processing is fundamental to every cell.
The 18S, 5.8S and 28S rRNAs are transcribed in the nucleolus by RNA polymerase I as a single polycistronic precursor RNA and liberated by a complex series of endo- and exonucleolytic cleavage events. Eventually, they are assembled together with the 5S rRNA and a plethora of ribosomal proteins to form the ribosomes.
In my PhD work, I identified the first nucleolar polynucleotide kinase Nol9/Grc3 and investigated its involvement in two different aspects of rRNA biogenesis: 1. RNA Polymerase I transcription termination; and 2. processing of the large subunit rRNAs. In yeast, Grc3 is essential for efficient transcription termination in the Rat1-dependent ‘torpedo mechanism’ thereby enabling rapid recycling of RNA polymerase I. In human cells, Nol9 is required for the processing of 5.8S and 28S rRNAs, the components of the large 60S ribosomal subunits, most likely at a Xrn2-dependent processing step.
These findings intrigue a potential interplay between the polynucleotide kinase Nol9/Grc3 and the 5’-3’ exonuclease Xrn2/Rat1. Given the involvement of the nucleolus in a growing number of RNA metabolic pathways and the fact that Nol9/Grc3 can efficiently phosphorylate single and double stranded RNA and DNA substrates, Nol9/Grc3 potentially has additional roles in RNA metabolism.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Polynucleotide kinase ribosomal RNA ribosome synthesis
Schlagwörter
(Deutsch)
Kinase rRNA Ribosom
Autor*innen
Katrin Heindl
Haupttitel (Englisch)
Roles of the novel 5'-Polynucleotide kinase NoI9 in ribosome synthesis
Paralleltitel (Deutsch)
Charakterisierung der 5'-Polynuklotid-Kinase Nol9
Publikationsjahr
2010
Umfangsangabe
157 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
David Tollervey ,
Michael Jantsch
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC08447838
Utheses ID
10828
Studienkennzahl
UA | 091 | 490 | |