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Suppressing tumor growth in Drosophila melanogaster brains, using an RNA interference screen
Martin Moder
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Jürgen Knoblich
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30437.32729.636466-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Diese Arbeit handelt von einem Tumor-suppressor screen in Drosophila Larven Hirnen. Knockdown des Tumor-suppressors brat in type II Neuroblasten führt zu einem Defekt in der asymmetrischen Zellteilung und einer Überwucherung des Drosophila Hirns. Ziel dieser Arbeit ist das Aufspüren von Genen, auf welche die Tumorzellen angewiesen sind, nicht aber die regulären Neuroblasten. Zu diesem Zweck wurden mittels Transkriptomanalyse 1182 Gene ermittelt, welche in den Tumorzellen - verglichen mit regulären type II Neuroblasten - hochreguliert sind. Systematisch wurden diese Gene zusätzlich zu brat mittels RNAi ausgeschalten. Knockdowns, welche zu einer verlängerten Überlebensrate der Tumor-Fliegen führten, wurden als Kandidaten beibehalten. Gene, welche laut einer Neuroblasten-Datenbank zu einem Phänotypen in type II Neuroblasten führen wurden aus der Liste entfernt. Die übrigen Kandidaten wurden als Doppel-Knockdown – brat RNAi + Kandidaten Gen RNAi – mikroskopisch untersucht. 75 Gene, welche als Einzel-Knockdown keinen Phänotypen in type II Neuroblasten aufwiesen, wurden als Kandidaten beibehalten. Als Kontrolle der Resultate wurden weitere RNAi Linien bestellt, bzw. hergestellt, mit welchen ebenso verfahren wurde. Die Entwicklung des Tumors wurde mittels Western Blot bis ins adulte Stadium verfolgt. Hierbei zeigten drei Gene - l(1)G0007, mRpL46 und bsf, eine Tumorreduktion zu einem späteren Entwicklungszeitpunkt. Mikroskopie der adulten Hirne zeigte eine deutliche Tumorreduktion bei Knockdown des Gens mRpL46. Demnach könnte mRpL46 ein interessantes Ziel für weitere Tumorforschung sein.
Abstract
(Englisch)
Stem cells simultaneously self-renew and generate differentiated progeny. Asymmetric cell division provides a basic mechanism to achieve this remarkable task. The segregation of cell fate determinants into only one daughter cell allows its commitment to lineage-specific cell fate. Maintaining the balance between stem cells and differentiated cells requires a precise regulation of asymmetric cell division and failure to do so can cause severe stem cell overgrowth ultimately leading to tumorigenesis. Drosophila neural stem cells, called neuroblasts (NBs), provide a fruitful model to investigate molecular details underlying this regulatory mechanism. Larval type II NBs self-renew and give rise to an intermediate neural precursor (INP). The well-known tumor suppressor brain tumor (brat) segregates into the differentiating daughter cell where it specifies INP cell fate. Lacking brat prevents INPs from adapting to its fate but instead; INPs revert back into a NB-like stage, turning them into tumor-initiating cells. These cells reenter mitosis and overproliferate, which leads to the formation of tumors. Subsequently, the tumor overgrows the brain and causes premature death of the fly.
In this study, we are using Drosophila brat tumors to study tumor requirements. We performed a tumor-suppressor screen to identify genes, on which ectopic, but not wild-type NBs depend on. RNA interference (RNAi) was used to knockdown brat function in type II NBs of Drosophila 3rd instar larvae. Using an RNAi library, 1182 genes that have been identified to be upregulated in brat tumors were systematically knocked down simultaneously to brat. We used the adult survival rate as a read out of the screen and identified 266 genes, which led to a significant increase in the survival rate. Systematic confocal fluorescence microscopy was performed to examine type II NB lineage behavior on a single knockdown level of these candidate genes. 75 genes did not alter the type II NB lineage formation upon knockdown and thus, were chosen for further analysis. Intriguingly, all candidates of interest showed tumor initiation in larval brains upon double knockdown with brat. However, some of them showed a clear decrease in tumor size in adult stages. The mitochondrial ribosomal protein L46 (mRpL46) was identified as a gene, which did not alter the type II NB lineage upon knockdown, but dramatically decreased the brat tumor in adult flies. Thus, mRpL46 may be a potential target for therapy development in cancer research.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
mRpl46 tumor suppressor brat brain tumor RNAi screen Drosophila
Schlagwörter
(Deutsch)
mRpl46 tumor suppressor brat Gehirntumor RNAi screen Drosophila
Autor*innen
Martin Moder
Haupttitel (Englisch)
Suppressing tumor growth in Drosophila melanogaster brains, using an RNA interference screen
Paralleltitel (Deutsch)
Unterdrückung des Tumorwachstums in Drosophila melanogaster Hirnen, mithilfe eines RNA Interferenz Screens
Publikationsjahr
2014
Umfangsangabe
46 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Jürgen Knoblich
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.03 Methoden und Techniken in den Naturwissenschaften
AC Nummer
AC12044786
Utheses ID
30435
Studienkennzahl
UA | 066 | 834 | |