Detailansicht
Molekulare Regulations- und Adaptionsmechanismen im Folsäurestoffwechsel von C. elegans
Thomas Fuhrmann
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Jürgen König
DOI
10.25365/thesis.29397
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30330.19542.756461-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Ziel dieser Masterarbeit war es, die molekularen Regulations- und Adaptionsmechanismen im Folsäurestoffwechsel im Hinblick auf verminderte Enzymaktivitäten wie sie z.B. bei SNPs (Single Nucleotide Polymorphismen) aufreten zu untersuchen. Dazu wurden Gene mittels RNA-interference im genetischen Modellorgansimus C. elegans gesilenced und anschließend Genexpressionsmuster und Metabolite mittels quantitativer Realtime-PCR und LC-Massenspektrometrie analysiert.
Silencing der Gene die für METR-1, MTHF-1 und DHFR-1 kodieren führte zu erhöhter Expression der CBS-1, die kompensatorisch Homocystein zu Cystathionin abbaut. Gleichzeitig führte ein mRNA Knockdown der METR-1 im Nematoden zu höheren Homocystein- sowie deutlich höheren SAH- und Cystathioninwerten gegenüber den Kontrollen. Die Werte für SAM blieben dabei konstant. Überdies waren beim METR-1, MTHF-1 und DHFR-1 mRNA Knockdown die Folsäuretransporter FOLT-1 und Y4C6.B5 stärker exprimiert um mehr Enzymsubstrat in Form von Folsäure in die Zellen zu transportieren.
RNAi der METR-1 und DHFR-1 resultierten in gesteigerter Expression der MTHF-1 mRNA. Die MTHF-1 nimmt eine zentrale Rolle als Schnittstelle zwischen DNA Synthese und Methylierungsreaktionen ein. Genexpressionsmuster in Folge eines METR-1 oder MTHF-1 mRNA Knockdowns lassen eine leichte Priorisierung des Homocystein abbauenden Methylierungspathways gegenüber dem DNA-Synthesepathway über die TYMS erkennen.
Bei Folsäuresupplementation priorisierten die Nematoden allerdings den DNA-Synthesepathway, was mit einer geringeren Aktivität der METR-1 und CBS-1 und einer erhöhten Aktivität der Y110A7A.4 einherging. Daher sollte eine Folsäuresupplementierung bei SNPs der MS und MTHFR sorgfältig abgewogen werden. Die Tatsache, dass der DNA-Synthesepathway durch Folsäuresupplementation stimuliert werden kann, unterstützt möglicherweise auch die Beobachtung einer steigenden Kolorektalkrebsinzidenz in Ländern, wo Grundnahrungsmittel mit Folsäure angereichert werden.
Diese Arbeit über die Analyse der Genexpressionsmuster und Metabolite im Modellorgansimus C.elegans gibt ein aufschlussreiches Gesamtbild um die Regualtionsmechanismen im Folsäurestoffwechsel genauer zu verstehen. Um die daraus gewonnene Ergebnisse auf den Menschen anzuwenden müssten auch Überlegungen aus der Enzymkinetik einfließen sowie Proteinmengen bestimmt werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit bestätigen jedoch, dass eine Folsäureanreicherung oder Supplementierung über einen längeren Zeitraum gegenüber ihrem Nutzen genau abgewogen werden sollten.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
RNAi C.elegans Folic Acid Metabolism Methioninesynthase
Schlagwörter
(Deutsch)
RNAi C.elegans Folsäurestoffwechsel Methioninsynthase
Autor*innen
Thomas Fuhrmann
Haupttitel (Deutsch)
Molekulare Regulations- und Adaptionsmechanismen im Folsäurestoffwechsel von C. elegans
Publikationsjahr
2013
Umfangsangabe
84 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Jürgen König
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
44 Medizin > 44.21 Ernährung
AC Nummer
AC11045332
Utheses ID
26226
Studienkennzahl
UA | 066 | 838 | |