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Chromosome organisation by nucleoid-associated proteins in Ca. Lokiarchaeum ossiferum
Arnau Sabater i Mezquita
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molecular Microbiology, Microbial Ecology and Immunobiology
Betreuer*in
Silvia Bulgheresi
DOI
10.25365/thesis.78937
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-20054.47342.861591-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Entstehung der Eukaryoten, die sich durch die strukturelle und funktionelle Komplexität ihrer genetischen Organisation auszeichnen, ist nach wie vor eine der wichtigsten ungelösten Fragen der Evolutionsbiologie. Als die engsten bekannten prokaryotischen Verwandten der Eukaryoten bieten die Mitglieder des Archaeen-Königreichs Promethearchaeati (früher bekannt als Asgard Archaeen) einen einzigartigen Einblick in die frühen Ereignisse der Eukaryogenese. Das Verständnis der Chromatinorganisation in diesen Archaeen ist der Schlüssel zur Aufdeckung der Entwicklung der Komplexität des eukaryotischen Chromatins. In Prokaryonten wird die Chromatinstruktur weitgehend von Nukleoid-assoziierten Proteinen (NAPs) geformt. In Candidatus Lokiarchaeum ossiferum, dem einzigen in Europa kultivierten Promethearchaeon, wurden drei NAP-kodierende Gene und Proteine identifiziert: Alba, ein konservierter archäischer NAP, der auch bei der RNA-Regulierung in Eukaryonten eine Rolle spielt, und zwei Homologe von TrmBL2, einem archäenspezifischen DNA-bindenden Protein mit potenziellen chaperonartigen Funktionen. In dieser Arberit präsentiere ich die erste biochemische Charakterisierung von rekombinantem Ca. L. ossiferum Alba und TrmBL2b, einschließlich die Analyse der Nukleinsäurebindungseigenschaften durch Massenphotometrie, Mikrokokkalen Nuklease (MN)-Verdau und Mikroskopie. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass rekombinantes LoAlba in vitro bevorzugt RNA statt DNA bindet und in vivo zur Chromatinkompaktion beitragen kann. Rekombinantes LoTrmBL2b hingegen bindet in vitro mit hoher Affinität an DNA. Diese Ergebnisse bilden die Grundlage für weitere Studien über die Rolle der NAPs bei der Chromatinarchitektur in Prometheararchaea, ihre Wechselwirkungen mit anderen Strukturproteinen, die Bildung von Chromatindomänen höherer Ordnung und ihre mögliche Beteiligung an der Regulierung der Genexpression.
Abstract
(Englisch)
The emergence of eukaryotes – characterised by the structural and functional complexity of their genetic organization – remains one of the major unresolved questions in evolutionary biology. As the closest known prokaryotic relatives of eukaryotes, members of the archaeal kingdom Promethearchaeati (formerly known as Asgard archaea) offer a unique window into the early events of eukaryogenesis. Understanding chromatin organization in these archaea is key to uncovering how eukaryotic chromatin complexity evolved. In prokaryotes, chromatin structure is largely shaped by Nucleoid-Associated Proteins (NAPs). Three NAP-encoding genes have been identified in Candidatus Lokiarchaeum ossiferum, the only cultivated Promethearchaeon in Europe: Alba, a conserved archaeal NAP also implicated in RNA regulation in eukaryotes, and two homologues of TrmBL2, an archaeal-specific DNA-binding protein with potential chaperone-like functions. In this thesis, I present the first biochemical characterisation of recombinant Ca. L. ossiferum Alba and TrmBL2b. This includes the analysis of their nucleic acid-binding properties by Electrophoretic Mobility Shift Assays, Mass Photometry, Micrococcal Nuclease (MN) Digestion, and microscopy. Our findings indicate that recombinant LoAlba preferentially binds RNA over DNA in vitro and may contribute to chromatin compaction in vivo. Recombinant LoTrmBL2b, by contrast, binds DNA with high affinity in vitro. These results lay the groundwork for further studies into the roles of NAPs in chromatin architecture in Prometheararchaeati, their interactions with other chromatin proteins, the formation of higher-order chromatin domains, and their potential involvement in the regulation of gene expression.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Chromatin Alba TrmBL2 Eukaryogenese Asgard Promethearchaeota
Schlagwörter
(Englisch)
Chromatin Alba TrmBL2 Eukaryogenesis Asgard Promethearchaeota
Autor*innen
Arnau Sabater i Mezquita 
Haupttitel (Englisch)
Chromosome organisation by nucleoid-associated proteins in Ca. Lokiarchaeum ossiferum
Paralleltitel (Deutsch)
Chromosomenorganisation durch Nukleoid-assoziierte Proteine in Ca. Lokiarchaeum ossiferum
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
76 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Silvia Bulgheresi
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC17604152
Utheses ID
76975
Studienkennzahl
UA | 066 | 830 | |