Detailansicht
Effects of aneuploidy on meiosis
analysis of sporulation and chromosome segregation in meiosis of aneuploid yeast
Katharina Nittnaus
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molekulare Biologie
Betreuer*in
Christopher Campbell
DOI
10.25365/thesis.76839
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-16932.65658.889523-5
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Aneuploidie ist eine Veränderung des Karyotyps, durch zusätzliche Chromosomen oder den Verlust von Chromosomen, die Zellen und Organismen auf verschiedenste Weisen beeinflusst. Obwohl Aneuploidie mit schwerwiegenden Effekten auf Wachstum und Entwicklung assoziiert wird, kann man Aneuploidie unter limitierenden Umweltbedingungen finden, wo sie einen Selektionsvorteil gegenüber euploiden Zellen bringt. Daher wird Aneuploidie seit kurzem als Adaptionsmechanismus anerkannt. Im Menschen wird Aneuploidie auf organismischer Ebene nicht toleriert, aber kommt häufig in Krebs vor. In Hefe kommt Aneuploidie meist in spezialisierten Nischen vor und wurde mit schlechter Sporulation assoziiert. Diese Beobachtungen haben die Frage aufgebracht, ob bestehende Aneuploidie nur durch Mitose weitergegeben werden kann. Diese Studie erforscht die Möglichkeit, ob Meiose als Flaschenhals auf aneuploide Hefe wirkt. Wir haben Effekte von Trisomien und Tetrasomien auf die Sporulationseffizienz in Saccharomyces cerevisiae ermittelt. Weiters wurden Überlebensrate der Sporen und Missegregationsfrequenz in den resultierenden Tetraden gemessen. Trotz verschiedener Herausforderungen, wie zum Beispiel dem allgemeinen Wachstumsdefekt, genetischen Unausgeglichenheiten und der Segregation von mehr als zwei homologen Chromosomen, erschließen wir, dass meiotische Teilungen in aneuploiden Zellen nicht vollständig verhindert werden. Jedoch haben wir einige chromosomenspezifische Effekte auf die Sporulation gefunden, die sich mit steigendem Verhältnis zwischen aneuploiden und euploiden Chromosomen verstärken. Am auffälligsten dabei war die vollständige Abwesenheit von Sporulation unter Tetrasomie von Chromosom 4 oder 5, wie auch ein potenzieller Anstieg der Sporulation durch zusätzliche Kopien von Chromosom 14. Außerdem haben wir eine signifikante Häufung von Missegregationsereignissen in Trisomien festgestellt. Unsere Ergebnisse tragen somit zum Verständnis des Potenzials von Aneuploidie als Adaptionsmechanismus und allgemeiner meiotischer Regulationsmechanismen bei.
Abstract
(Englisch)
Aneuploidy is an alteration of the karyotype through chromosome gain or loss that affects cells and organisms in various ways. Despite its association with detrimental effects on growth and development, aneuploidy can be found in restrictive environments, where it provides a selective advantage over euploid cells. This has led to recent acknowledgement of aneuploidy as an adaptation mechanism. In humans, aneuploidy is rarely tolerated on organismal level, but frequently found in cancer. In yeast, aneuploidy occurs mostly in specialised niches and has been associated with poor sporulation. These findings raised the question of whether already existing aneuploidy primarily propagates through mitotic divisions rather than meiosis. This study investigates whether meiosis serves as a bottleneck for aneuploidy in yeast. We assessed the effects of trisomies (2N+1) and tetrasomies (2N+2) on sporulation efficiency in Saccharomyces cerevisiae. Spore viability and missegregation frequency have been identified in the resulting tetrads. Despite challenges like growth defects, genetic imbalances, and the segregation of additional homologs, we found that meiotic divisions are not entirely prevented in aneuploid cells. However, we found several chromosome specific effects on sporulation that increase with the ratio of aneuploid to euploid chromosomes. Notably, we observed a complete absence of sporulation in chromosome 4 and 5 tetrasomies, while gain of chromosome 14 appeared to enhance sporulation. Additionally, trisomies showed a significant increase in missegregation frequency, whereas tetrasomies did not exhibit this effect. Overall, our findings contribute to understanding the potential of aneuploidy as adaptation mechanisms and general meiotic regulatory mechanisms.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Aneuploidie Meiose Hefe Chromosomen Segregation Sporulation Missegregation
Schlagwörter
(Englisch)
Aneuploidy Meiosis Yeast Chromosome segregation Sporulation Missegregation
Autor*innen
Katharina Nittnaus
Haupttitel (Englisch)
Effects of aneuploidy on meiosis
Hauptuntertitel (Englisch)
analysis of sporulation and chromosome segregation in meiosis of aneuploid yeast
Paralleltitel (Deutsch)
Effekte von Aneuploidie auf die Meiose
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
73 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Christopher Campbell
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
42 Biologie > 42.20 Genetik
AC Nummer
AC17343398
Utheses ID
73161
Studienkennzahl
UA | 066 | 834 | |