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Analysis of the AtCOM1/GR1 promoter
Marie-Therese Kurzbauer
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Dieter Schweizer
DOI
10.25365/thesis.506
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29063.57830.841253-4
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Stabilität des Genoms ist äußerst wichtig für sämtliche Lebewesen. Die Zellen höherer Organismen besitzen aus diesem Grund eine Vielzahl an Proteinen, die ständig damit beschäftigt sind, die DNS auf Schäden zu untersuchen, diese zu erkennen und zu reparieren. Die DNS kann durch verschiedenste endogene Prozesse oder das Einwirken ionisierender Strahlung oder genotoxischer Substanzen Schaden erleiden. Eines der Proteine zur Reparatur von dadurch möglichen Doppelstrangbrüchen, den gefährlichsten aller DNS-Läsionen, ist COM1, ein von Hefe (COM1/SAE2) bis zum Menschen (CtIP) konserviertes Protein. AtCOM1 ist an somatischer und meiotischer DNA-Reparatur beteiligt, wird nach DNA-Schädigung verstärkt exprimiert und ist unerlässlich für die Resistenz gegen Mitomycin C, ein genotoxisches Agens, das zwischen zwei DNA-Strängen interkaliert. Des Weiteren wird AtCOM1 von der Checkpoint-Kinase AtATM reguliert und ist essentiell für den normalen Ablauf der Meiose. Durch starke DNA-Fragmentierung und Defekte in der Paarung der homologen Chromosomen sind Atcom1 Mutanten steril. Diese Studie präsentiert Resultate einer Deletionsanalyse des Promotors von AtCOM1 zur Analyse cis-regulatorischer Elemente. Die Daten weisen auf eine differentielle Regulation in somatischem und meiotischem Kontext hin. Es wird außerdem gezeigt, dass eine potentielle E2F Transkriptionsfaktor-Bindestelle entscheidend für die Promotor-Aktivität ist und eines der sechs bekannten E2F Proteine für die Regulation von AtCOM1 verantwortlich sein könnte. Somatische Aktivierung des Promotors wurde nur bei jenen Promotor-Fragmenten, die die E2F site beinhalten, beobachtet, während Fragmente ohne diese Transkriptionsfaktor-Bindestelle ausschließliche und starke post-meiotische Aktivität aufwiesen. In Zukunft sollen mit Hilfe der Erkenntnisse aus dieser Studie artifizielle Promotoren erzeugt werden, die spezifisch durch genotoxischen Stress oder meiotische Ereignisse aktiviert werden. So könnten sie in Verbindung mit Reportergenen dazu genutzt werden, Umweltgefahren, die dem Genom schaden können, sichtbar zu machen aber auch, um meiotische Zellen zu markieren.
Abstract
(Englisch)
The stability of the genome is fundamental for all living organisms. Therefore, DNA within the cells of higher organisms has to be constantly scrutinized by a multitude of proteins to sense and eliminate the damage that occurs randomly, due to environmental impacts or due to endogenous processes. One of these proteins, which are involved in DNA repair in somatic and meiotic cells, is COM1 that is highly conserved from yeast (COM1/SAE2) to humans (CtIP). The plant homologue, AtCOM1, confers resistance against the potent intrastrand crosslinker and N-alkylating agent Mitomycin C, is up-regulated after DNA damage by ionizing radiation and genotoxic substances and is furthermore essential for meiotic progression. Atcom1 mutants are sterile due to DNA fragmentation and defects in chromosome pairing. AtCOM1 expression depends on the checkpoint-kinase AtATM. This study presents data of a deletion analysis of the AtCOM1 promoter to identify cis-regulatory elements. These data suggest differential control of somatic and meiotic expression. Evidence is provided that a potential E2F binding site is crucial for AtCOM1 promoter activity and that one or more of the six known AtE2F proteins could be responsible for the regulation of AtCOM1. Somatic activation of the AtCOM1 promoter is only seen in promoter fragments containing the E2F site, whereas fragments without, show exclusive and strong activation in post-meiotic stages. In the future, it is planned to develop artificial promoters, specifically up-regulated upon genotoxic stress or specific for meiotic expression. Ultimately these promoters will be used in conjunction with marker genes to produce screening tools for genotoxic hazards and cells undergoing meiosis, respectively.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
promoter-analysis meiosis DNA repair AtCOM1 Arabidopsis thaliana
Schlagwörter
(Deutsch)
Promotor-Analyse Meiose DNA-Reparatur AtCOM1 Arabidopsis thaliana
Autor*innen
Marie-Therese Kurzbauer
Haupttitel (Englisch)
Analysis of the AtCOM1/GR1 promoter
Paralleltitel (Deutsch)
Analyse des AtCOM1/GR1 Promotors
Publikationsjahr
2008
Umfangsangabe
71 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Dieter Schweizer
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC06773237
Utheses ID
382
Studienkennzahl
UA | 490 | | |