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Investigating the role of Staufen2 in the regulation of localized RNA
Daniela Bibiana Lenek
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Michael Kiebler
DOI
10.25365/thesis.17180
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29804.46939.911654-4
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Viele zelluläre Prozesse erfordern den Transport spezifischer RNAs in bestimmte Kompartimente, wo sie translatiert oder bis zu ihrer Aktivierung gespeichert werden. RNAs werden in RNPs (Ribonukleoproteine) verpackt, die in Dendriten in die Nähe von Synpasen transportiert werden können. Ein bekanntes Beispiel für lokalisierte RNA in Neuronen ist β-Aktin mRNA, deren Lokalisation in axonalen Wachstumskegeln oder Neuriten morphologische Veränderungen des Zytoskeletts bewirkt, die während der neuronalen Entwicklung und der synaptischen Plastizität auftreten.
Zwei Proteine sind bekanntermaßen an diesem Prozess beteiligt: (i) ZBP1 (zipcode-binding protein 1), welches an ein 54-nt Lokalisationselement in der β-Aktin 3´-UTR (den sogenannten „Zipcode“) bindet und die Proteinsynthese während des Transportes supprimiert; und (ii) das doppelsträngige RNA-bindende Protein Staufen2 (Stau2), von dem angenommen wird, für die Lokalisation von β-Aktin in Dendriten notwendig zu sein, sowie für die Bildung dendritischer Spines in reifen Neuronen. Das Ziel meiner Diplomarbeit war, die Rolle von Stau2 in der Regulierung von β-Aktin in sich entwickelnden Neuronen zu untersuchen.
Dazu wurde die Expressionsstärke von β-Aktin nach dem Knockdown von Stau2 in jungen Neuronen quantitifiziert. Um Herauszufinden, ob Stau2 ähnlich wie ZBP1 die Translation von β-Aktin reguliert, wurden Luciferase-Experimente durchgeführt. Während ein Knockdown von Stau2 keinen Effekt hatte, führte die Überexpression von Stau2, wie auch ZBP1, zu erhöhter Luciferaseaktivität, wenn das Luciferase-Plasmid den β-Aktin Zipcode und einen Teil der kodierenden Region von β-Aktin enthielt. Da dieser Assay keine eindeutige Unterscheidung zwischen erhöhter Translation und Stabilität zulässt, wurden RNA-Zerfallstests durchgeführt. Die Menge der verbleibenden β-Aktin mRNA zu unterschiedlichen Zeitpunkten nach Inhibierung der RNA-Synthese wurde mit quantitativer real-time PCR bestimmt. Der Zerfall der β-Aktin mRNA war in Neuronen mit reduzierten Stau2 Levels beschleunigt.
Zusammengenommen zeigen meine Ergebnisse, dass das RNA-bindende Protein Stau2 die Stabilität von β-Aktin mRNA in sich entwickelnden Neuronen erhöht. Da die Gesamtmenge an β-Aktin Protein gleich blieb, ist es denkbar, dass Stau2 die Stabilisierung nur vorübergehend während des Transportes fördert, in vergleichbarer Weise wie ZBP1 eine vorzeitige Translation für die Dauer des β-Aktin Transportes hemmt. Ob β-Aktin mRNA direkt an Stau2 bindet, möglicherweise über eine Sequenz innerhalb der kodierenden Region, und ob es in gemeinsamen RNPs mit ZBP1 interagiert, könnte ein interessantes Thema für zukünftige Untersuchungen sein.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Staufen2 ZBP1 beta-actin neurons ribonucleoproteins post-transcriptional regulation RNA transport translation control RNA stability
Schlagwörter
(Deutsch)
Staufen2 ZBP1 beta-Aktin Neurone Ribonukleoprotein Posttranskriptionelle Regulation RNA Transport Translationskontrolle RNA Stabilität
Autor*innen
Daniela Bibiana Lenek
Haupttitel (Englisch)
Investigating the role of Staufen2 in the regulation of localized RNA
Paralleltitel (Deutsch)
Untersuchung der Rolle von Staufen2 in der Regulierung lokalisierter RNA
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
102 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Michael Kiebler
AC Nummer
AC09560103
Utheses ID
15397
Studienkennzahl
UA | 441 | | |