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Cell cycle and DNA damage dependent control of transcription of the DNA repair gene AtCOM1
Stefan Bailey
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*in
Peter Schlögelhofer
DOI
10.25365/thesis.23763
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30318.20619.905262-6
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Aufrechterhaltung der genomischen Unversehrtheit ist von entscheidender Bedeutung für alle lebenden Organismen. Das Genom wird jedoch permanent von einer Vielzahl verschiedener DNA Schäden bedroht, die interne Ursachen haben, oder von exogenen, genotoxischen Stoffen verursacht werden können. Daher ist die Fähigkeit DNA Schäden schnellstmöglich zu erkennen und zu beseitigen entscheidend. Eine Vielzahl an Proteinen sind an dieser Antwort auf DNA Schädigungen beteiligt. COM1, das von der Hefe (COM1/SAE2) bis zum Menschen konserviert ist, ist eines dieser Proteine. Das homologe Pflanzenprotein AtCOM1 ist essentiell für homologe Rekombination und den Ablauf der Meiose. Eine basale Expression von AtCOM1 findet in mitotischen Zellen statt und eine stark erhöhte AtCOM1 Expression findet in Zellen statt, die eine besondere Form des Zellzyklus durchlaufen, das Endocycle. AtCOM1 wird, als Reaktion auf DNS-Doppelstrangbrüche, abhängig von der Checkpoint Kinase ATM (Ataxia telangiectasia mutated) aktiviert und treibt im Zusammenspiel mit dem MRN/X Komplex (Mre11, Rad50, Nbs1/Xrs1) die homologe Rekombination voran. Atcom1 Mutanten sind steril, aufgrund von Störungen bei der Prozessierung von DNS-Doppelstrangbrüchen und der darauffolgenden DNS Reparatur, außerdem reagieren sie sensitiv auf die Substanz Mitomycin C, die einander gegenüberliegende DNA Stränge quervernetzt.
Diese Arbeit präsentiert Daten über die Zellzyklus – und gewebsspezifische, regulatorische Dynamik der AtCOM1 Expression. Es werden Hinweise dafür gegeben, daß eine E2F Transkriptionsfaktorbindestelle im AtCOM1 Promotor entscheidend für die Transkription des Gens ist. Außerdem wird gezeigt, daß AtCOM1, in Abwesenheit von genotoxischem Stress, in mitotischen Zellen, unabhängig von ATM auf einem basalen Niveau exprimiert wird. Ionisierende Strahlung führt zu einer stark erhöhten, ATM abhängigen Expression von AtCOM1. Die Aktivität des AtCOM1 Promotors ist jedoch auf die Meristeme beschränkt. Es wird nachgewiesen, daß zumindest einer, der sechs E2F Faktoren, nämlich E2Fa an der E2F Bindestelle des AtCOM1 Promotor angereichert ist. Durch die Veränderung der Expressionsniveaus, unterschiedlicher E2F Faktoren, wird die Expression von AtCOM1 differentiell modifiziert.
Die Ergebnisse, die in dieser Arbeit präsentiert werden, führen zu der Hypothese, daß die Transkription des DNS-Reparatur-Gens AtCOM1 durch die E2F- und ATM-abhängige Kontrolle des Zellzyklus reguliert wird. Die Aktivität des AtCOM1 Promotor
scheint auf die Meristeme beschränkt zu sein und wird als Antwort auf ionisierende Strahlung, in Abhängigkeit von ATM stark hochreguliert. Diese Ergebnisse führen zu der Annahme, daß durch ionisierende Strahlung verursachte DNS-Doppelstrangbrüche zu einem ATM-abhängigen Einsetzen des Endocycle in Zellen der Meristeme führen. In diesen Zellen ist die E2Fa Aktivität stark erhöht, was der Grund für die vermehrte AtCOM1 Expression sein könnte.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
AtCOM1
Autor*innen
Stefan Bailey
Haupttitel (Englisch)
Cell cycle and DNA damage dependent control of transcription of the DNA repair gene AtCOM1
Paralleltitel (Deutsch)
Zellzyklus- und DNA-Schaden- abhängige Kontrolle der Transkription des DNA-reparaturgens AtCOM1
Publikationsjahr
2012
Umfangsangabe
97 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Peter Schlögelhofer
AC Nummer
AC11046749
Utheses ID
21250
Studienkennzahl
UA | 490 | | |