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Cytoplasmic functions of the tRNA ligase complex in health and disease
Theresa Henkel
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Doctor of Philosophy-Doktoratsstudium NAWI Bereich Lebenswissenschaften (Dissertationsgebiet: Molekulare Biologie)
Betreuer*in
Javier Martinez
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29539.29332.326366-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Das Ziel dieser Dissertation bestand in der Identifikation und Charakterisierung weiterer Funktionen des humanen tRNA Ligase Komplexes. Zu diesem Zweck wurde die Expression von RTCB und/oder dessen Cofaktors Archease mithilfe induzierbarer shRNAs reduziert. Auf diese Art wurde gezeigt, dass der humane tRNA Ligase Komplex für das unkonventionelle Splicing der XBP1 mRNA als Teil der Unfolded Protein Response benötigt wird, da das Splicing der XBP1 mRNA und die Expression XBP1-spezifischer Zielproteine in Abwesenheit von RTCB und Archease ausblieben. Darüber wurden durch RNA-Sequenzierung und eine anschließende Verifizierung der Ergebnisse mithilfe von RT-qPCRs und Western Blot Analysen Veränderungen in der Aktivität zellulärer Signalwege in HeLa-Zellen mit verringerter Expression von RTCB und Archease festgestellt. Als Folge zeigte die RTCB/Archease RNAi-Zelllinie eine leichte Akkumulation von Zellen in der G0/G1-Phase des Zellzyklus, sowie eine Reduktion der Proliferationskinetik. Diese Funktion des tRNA Ligase Komplexes schien unabhängig von dessen Funktion im unkonventionellen Splicing der XBP1 mRNA zu sein, da eine Überexpression von XBP1s diese Effekte nicht rückgängig machen konnte. Außerdem konnten die detektierten Veränderungen des mRNA Transkriptoms in RTCB/Archease RNAi-Krebszelllinien nicht reproduziert werden, sodass davon ausgegangen werden muss, dass ein Verlust der tRNA Ligaseaktivität vor allen Dingen zu zelltypspezifischen Veränderungen des Transkriptoms führt. Insgesamt konnte auf Grundlage der in dieser Dissertation präsentierten Daten nachgewiesen werden, dass RTCB und Archease für das unkonventionelle Splicing der XBP1 mRNA benötigt werden und dass der Verlust ihrer Expression zu zelltypspezifischen Veränderungen des mRNA Transkriptoms und zu einer verringerten Proliferation von HeLa-Zellen führt.
Abstract
(Englisch)
The aim of this thesis was to identify and characterize novel functions of the mammalian tRNA ligase complex. For this purpose, inducible, shRNA-mediated depletion of RTCB and/or its cofactor archease was applied, which enabled the identification of the mammalian tRNA ligase complex as the RNA ligase required for unconventional splicing of the XBP1 mRNA in the context of the unfolded protein response. In the absence of RTCB and archease, XBP1 mRNA splicing failed, which impaired XBP1s expression and thus the induction of XBP1s-specific downstream targets. Furthermore, RNA sequencing revealed that RTCB- and archease-depleted HeLa cells showed alterations in the activation of cellular signaling pathways such as ERK MAPK or TGFβ signaling. In addition, tRNA ligase-depleted cells slightly accumulated in the G0/G1 phase of the cell cycle leading to overall reduced proliferation kinetics. This function of RTCB seemed to be independent of its role in XBP1 mRNA splicing as overexpression of XBP1s failed to rescue cell proliferation or mRNA expression. However, depleting RTCB and archease in various cancer cell lines, most of the transcriptome changes observed in HeLa cells could not be reproduced, which indicates that the loss of tRNA ligation mainly causes cell type-specific transcriptome changes. Overall, the data presented in this thesis show that RTCB and archease are required for unconventional XBP1 mRNA splicing. In addition, loss of tRNA ligation causes cell type-specific changes of the mRNA transcriptome and reduces the proliferation of HeLa cells.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
tRNA ligase complex RTCB archease unfolded protein response XBP1 mRNA splicing cell proliferation
Schlagwörter
(Deutsch)
tRNA Ligase Komplex RTCB Archease Unfolded Protein Response XBP1 mRNA Splicing Zellproliferation
Autor*innen
Theresa Henkel
Haupttitel (Englisch)
Cytoplasmic functions of the tRNA ligase complex in health and disease
Paralleltitel (Deutsch)
Zytoplasmatische Funktionen des tRNA Ligase Komplexes in Gesundheit und Krankheit
Publikationsjahr
2015
Umfangsangabe
154 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Isabella Moll ,
Marc Hammarlund
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
42 Biologie > 42.15 Zellbiologie
AC Nummer
AC12736993
Utheses ID
35818
Studienkennzahl
UA | 794 | 685 | 490 |
Universität Wien, Universitätsbibliothek, 1010 Wien, Universitätsring 1