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How is cohesin regulated by post-translational modifications during mammalian meiosis?
Andrea Hirsch
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Genetik und Entwicklungsbiologie
Betreuer*in
Kikue Tachibana-Konwalski
DOI
10.25365/thesis.43839
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-27570.78973.836862-4
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Um eine korrekte Chromosomenverteilung während Mitose und Meiose zu ermöglichen, müssen neu replizierte Schwesterchromatiden eng zusammengehalten werden. Dieser Zusammenhalt, genannt Kohäsion, wird gewährleistet durch das binden von Multiprotein Cohesin Komplexen an doppelsträngige DNA, um sie so ringförmig zu umschließen und zu verknüpfen. Aufgrund des verzögerten meiotischen Zellzyklus in weiblichen Organismen, muss die Schwesterchromatidenkohäsion in Mäusen für Wochen oder Monate und im Menschen sogar über Jahre oder Jahrzehnte sichergestellt werden. Um die Integrität einer gesunden Eizelle zu schützen, müssen Cohesin Komplexe so lange gebunden bleiben, bis der meiotische Zellzyklus fortsetzt wird, was wiederum eine strenge Regulation von Cohesin vorraussetzt. Ein essentielles Protein, genannt Smc1β, wurde als Bestandteil von Cohesin in Mäusen identifiziert. Aufgrund bisheriger Studien wird vermutet, dass Smc1β eine Funktion während der meiotischen Rekombination erfüllt und für den Erhalt der Kohäsion der Schwesterchromatiden erforderlich ist. Wie der meiotische Cohesin Komplex in Säugetieren durch post-translationale Proteinmodifikationen reguliert wird, ist nicht bekannt. Wir zeigen, dass bestimmte post-translational modifizierte Aminosäuren in Smc1β notwendig sind, um seine Funktion während der meiotischen Rekombination zu erfüllen und Schwestercentromere zusammenzuhalten. Wir beobachten eine Rolle von Smc1β während der Verteilung und effizienten Reifung von Cross-overs in fötalen Eizellen. Smc1b ist notwendig für die korrekte Assoziation von Schwesterkinetochoren von Chromosomen während der Diakinese. Dies lässt auf eine Rolle von Smc1b in centromerer Kohäsion schließen. Unsere Studie gewährt Einblicke in die Regulierung von Cohesin Komplexen, welche Smc1β enthalten. Wir schlussfolgern, dass post-translationale Modifikationen die Funktion der meiotischen Cohesin Komplexe während meiotischer Rekombination und Schwesterchromatidenkohäsion regulieren.
Abstract
(Englisch)
Holding together replicated sister chromatids is an essential requirement for proper chromosome segregation during mitosis and meiosis. This so-called sister chromatid cohesion is established through cohesin, a ring-like multiprotein complex that embraces double-stranded DNA. Due to the prolonged meiotic cell cycle of mammalian females, sister chromatid cohesion needs to be maintained for weeks or months in mice or in humans for years or decades. This presupposes a tight regulation of factors responsible for chromatid cohesion in order to preserve the genomic integrity of a healthy oocyte. One essential component of the mice meiotic cohesin complex is Smc1β. Smc1β is thought to be involved in meiotic recombination and required for maintenance of sister chromatid cohesion. How meiotic cohesin is regulated by post-translational modifications in mammalian meiosis is not known. Using mouse genetics, we show that specific residues that are post-translationally modified are necessary for Smc1β’s function in meiotic recombination and centromeric cohesion. We find that Smc1β affects cross-over distribution and efficiency of cross-over maturation in fetal oocytes. Smc1β is required for close association of sister-kinetochores in meiosis I diakinesis oocytes, suggesting that it is involved in centromeric cohesion. Thus, our study provides insights into the regulation of Smc1β-containing cohesin complex. We pro-pose that post-translational modifications regulate the function of the meiotic cohesin com-plex during meiotic recombination and sister chromatid cohesion.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
cohesin complex Smc1β sister chromatid cohesion centromeric cohesion post-translational modifications
Schlagwörter
(Deutsch)
Cohesin Komplex Smc1β Schwesterchromatidenkohäsion Schwesterkinetochoren centromere Kohäsion post-translationale Modifikationen
Autor*innen
Andrea Hirsch
Haupttitel (Englisch)
How is cohesin regulated by post-translational modifications during mammalian meiosis?
Paralleltitel (Deutsch)
Wie wird Cohesin durch post-translationale Modifikationen während der Meiose in Mammalia reguliert?
Publikationsjahr
2016
Umfangsangabe
90 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Kikue Tachibana-Konwalski
AC Nummer
AC13356343
Utheses ID
38809
Studienkennzahl
UA | 066 | 877 | |