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Hedgehog signalling
studies on its impact on mitochondrial function in 3T3-L1 adipocytes
Lukas Frank
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*in
Johann Rotheneder
DOI
10.25365/thesis.18947
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30413.23813.255070-8
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Der Hedgehog Signaltransduktionsweg ist konserviert von der Fliege bis zum Menschen und spielt eine wichtige Rolle in vielen Entwicklungsprozessen. Anomale Aktivierung im Erwachsenen wurde mit vielen Krebsformen in Verbindung gebracht.
Unser Labor demonstrierte vor Kurzem, dass die Aktivierung von Hedgehog in weißen Adipozyten der Maus zur Reprogrammierung des Adipozytenstoffwechsels führt. Diese ist charakterisiert durch einen erhöhten Glukoseverbrauch und eine erhöhte Glykolyse, eine Verschiebung hin zu vermehrter Laktatproduktion begleitet von einer gleichzeitigen Abnahme der mitochondrialen Funktion.
Aufbauend auf diesen Daten waren wir daran interessiert, die Effekte der Aktivierung des Hedgehog Signaltransduktionsweges auf die Mitochondrien genauer zu bestimmen. Eines unserer Hauptziele war die Etablierung eines mitochondrialen proteomischen Ansatzes, der leistungsfähig genug ist, die mitochondrialen Proteome von Hedgehog stimulierten weißen Adipozyten mit Kontrollzellen zu vergleichen. Darüber hinaus wendeten wir unterschiedliche Methoden, um die Mitochondrien in Hedgehog aktivierten weißen Adipozyten zu charakterisieren. Die zwei Mitochondrien-spezifischen Fluoreszenzfarbstoffe Mitotracker Green FM und TMRE wurden eingesetzt, um potentielle Änderungen in der mitochondrialen Verteilung, Masse und Membranpotential durch FACS Analyse und Konfokalmikroskopie zu bestimmen. Quantitative PCR wurde verwendet, um wichtige Gene der mitochondrialen Fusions- und Fissionsdynamik zu messen. Darüber hinaus bestimmten wir das Verhältnis von mitochondrialer und genomischer DNA, einen indirekten Marker für die Menge vorhandener Mitochondrien. Die Ultrastruktur der Mitochondrien wurde mit Elektronenmikroskopie untersucht.
Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass keine signifikanten Unterschiede in einer der erwähnten mitochondrialen Eigenschaften zwischen Hedgehog aktivierten weißen Adipozyten und Kontrollzellen zu finden war. Daraus schließen wir, dass eine 48 Stunden anhaltende Aktivierung des Hedgehog Signalweges die von uns gemessenen mitochondrialen Funktionen in weißen Adipozyten der Maus nicht beeinflusst.
Abstract
(Englisch)
Conserved from flies to human, the Hedgehog (HH) signaling pathway plays an important role in many developmental processes. But aberrant activation in adults has been linked to many types of cancer.
Recent data from our laboratory demonstrated that activation of Hedgehog signaling in mature murine white adipocytes leads to a reprogramming of the adipocyte, characterized by an increased glucose consumption and glycolysis, a shift to lactate production with a simultaneously decrease of mitochondrial function.
The goal of this diploma thesis was to study the effects of HH signaling on mitochondria of mouse adipocytes for the first time in more detail. To gain more insight we established a catalogue of mitochondrial proteomes of HH stimulated white adipocytes. Besides that we applied several techniques to characterize HH activated white adipocyte mitochondria. We used two mitochondria-specific dyes, namely Mitotracker Green FM and TMRE, to determine putative changes in mitochondrial distribution, biogenesis and membrane potential by FACS analysis and confocal microscopy. Quantitative PCR was performed to measure genes known to be involved in mitochondrial dynamics, i.e. mitochondrial fusion and fission as well as mitochondrial/genomic DNA ratios. Finally, electron microscopy was used to check for ultra-structural changes of Hedgehog stimulated mitochondria.
In summary, we could not observe any significant differences between HH activated white adipocytes and control cells in any mitochondrial characteristics tested. Therefore, we conclude that the reprogramming of mature white adipocytes by Hedgehog activation does not affect mitochondrial features, at least not in the first 48 hours after exposure to the HH stimuli.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
mitochondria adipocytes hedgehog
Schlagwörter
(Deutsch)
Mitochondrien Adipozyten Hedgehog
Autor*innen
Lukas Frank
Haupttitel (Englisch)
Hedgehog signalling
Hauptuntertitel (Englisch)
studies on its impact on mitochondrial function in 3T3-L1 adipocytes
Paralleltitel (Deutsch)
Hedgehog signalling ; Untersuchungen seines Einflusses auf die mitochondriale Funktion in 3T3-L1 Adipozyten
Publikationsjahr
2012
Umfangsangabe
92 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Johann Rotheneder
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
44 Medizin > 44.77 Stoffwechselkrankheiten
AC Nummer
AC10785196
Utheses ID
16978
Studienkennzahl
UA | 490 | | |