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Impact of inverted SINEs on gene expression
Mansoureh Tajaddod
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
PhD-Studium (Doctor of Philosophy) (Dissertationsgebiet: Molekulare Biologie)
Betreuer*in
Michael Jantsch
DOI
10.25365/thesis.36959
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30108.49493.105962-5
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Alu Elemente sind konservierte, ~300 Nukleotide lange Short Interspersed Elements (SINE), welche die häufigsten Retrotransposons in Primatengenomen darstellen. Alu Elemente finden sich gehäuft in genreichen Regionen. Dort sind sie in nicht-kodierenden Bereichen von Transkripten, wie etwa Introns und nicht-translatierten Bereichen lokalisiert. SINEs können einen dramatischen Einfluss auf das Transkriptom haben. Etwa indem sie durch Inhibition der Polymerase II global die Transkription reprimieren, mRNA Spleißen oder Staufen mediated decay beeinflussen. Außerdem wurde in unserem, und anderen Laboren gezeigt, dass SINE Elemente in tandemartiger, invertierter Orientierung (iSINE) die Genexpression kontrollieren können. Als zugrundeliegende Mechanismen wurde RNA Editierung, sequenzspezifische Degradierung und translationale Kontrolle diskutiert.
In diesem Projekt haben wir den Einfluss von in 3’UTRs liegenden iSINEs auf die Genexpression bestimmt. Wir haben gezeigt, dass das Vorhandensein von iSINEs in 3’UTRs Genexpression reduzieren kann und zu verminderten RNA Mengen führt. Unter Verwendung von Knockout Zellen haben wir demonstriert, dass die reduzierte Genexpression nicht durch RNA-Doppelstrang bindende Proteine, wie etwa DICER, STAUFEN, PKR oder ADAR bedingt ist. iSINE-vermittelte Reduktion von Genexpression ist zudem sequenzunabhängig.
Die für iSINE Transkripte beobachtete Reduktion von RNA Levels, ist nicht auf einem Anstieg des mRNA Abbaus zurückzuführen. Zudem ist die Länge oder Position der Polyadenylierung, welche Translation oder mRNA Stabilitiät beeinflussen könnte, nicht beeinträchtigt. Unsere Daten der Chromatinimmunopräzipitation (ChIP) zeigen, dass sich die Polymerase II Verteilung für iSINE beinhaltende RNAs von Kontroll-RNAs unterscheidet. Offenbar können iSINEs die Transkriptionsrate beeinflussen. Zusätzlich zu den bereits dokumentierten Mechanismen der „nuclear retention“ und der Beeinflussung der Translation, könnte also Transkription durch einen dritten Alu-vermittelten Mechanismus beeinflusst sein.
Abstract
(Englisch)
Alu elements are conserved, ~300 nucleotide long repeats that belong to the SINE family of retrotransposons found abundantly in primate genomes. Alu elements are enriched in gene-rich regions, where they are located within non coding segments of transcripts, such as introns and untranslated regions. SINEs can have a dramatic impact on the transcriptome by several means such as repressing global transcription by impairing polymerase II activity, affecting splicing or by triggering Staufen mediated decay. In addition, we and also other groups showed that SINE elements in inverted orientation (iSINE) could control gene expression. As underlying mechanisms, RNA-editing, sequence specific degradation or translational control has been discussed.
In this project we determined the impact of iSINE located in 3’ UTRs on gene expression. We demonstrated that the presence of iSINE in 3’ UTRs can repress gene expression and reduce mRNA levels. Using knock-out cells we showed that the reduced gene expression does not rely on known double-stranded RNA binding proteins such as DICER, Staufen, PKR, or ADARs. In addition iSINE mediated gene expression is sequence independent.
The reduced RNA levels measured for RNAs containing iSINE is not correlated with an increase in mRNA decay. In addition, the length or position of poly-adenylation, which could alter translational efficiency or mRNA stability, has not been affected. Chromatin immunoprecipitation data indicate that the distribution of Pol-II is different in iSINE-containing mRNA and control mRNA. It therefore appears that iSINEs can modulate the rate of mRNA transcription. Thus, besides the previously reported nuclear retention and translational repression induced by iSINE, transcription seems regulated by a third Alu-triggered mechanism.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
inverted SINEs gene expression Alu double stranded structure
Schlagwörter
(Deutsch)
invertiertes SINEs Genexpression Alu Doppelsträngige Struktur
Autor*innen
Mansoureh Tajaddod
Haupttitel (Englisch)
Impact of inverted SINEs on gene expression
Paralleltitel (Deutsch)
Einfluß von invertierten SINEs auf Genexpression
Paralleltitel (Englisch)
Impact of inverted SINEs on gene expression
Publikationsjahr
2015
Umfangsangabe
VII, 107 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Renée Schroeder ,
Michael Kiebler
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC12278622
Utheses ID
32761
Studienkennzahl
UA | 094 | 490 | |