Nukleozytoplasmatische Partitionierung von Transkriptionsfaktoren und RNA-bindenden Proteinen in Arabidopsis thaliana

Starmann J (2008)
Bielefeld (Germany): Bielefeld University.

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Bielefeld Dissertation | German
Author
Supervisor
Merkle, Thomas (PD Dr.)
Abstract
Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Funktion der beiden im Genom von A. thaliana existierenden Gene XPO1A und XPO1B untersucht. Die Expression beider Gene ist in allen Geweben von A. thaliana detektierbar (AtGenExpress). Die Analyse einer T-DNA Insertionslinie für XPO1A erbrachte keinen morphologischen Unterschied im Vergleich zum Wildtyp Col-0. Für xpo1b T-DNA Insertionslinien wurden kürzere Internodien festgestellt im Vergleich zum Wildtyp, was ein Hinweis darauf sein könnte, dass Proteine und andere Faktoren, die in die Entwicklung und das Wachstum von A. thaliana involviert sind, potentielle Cargosubstrate von XPO1B sind. Die Generierung von xpo1a xpo1b Doppelmutanten (Genotyp aabb) blieb erfolglos. Lediglich die Herstellung von heterozygoten T-DNA Insertionspflanzen (Genotyp AaBb) und solchen die heterozygot für xpo1a und homozygot für xpo1b (Genotyp Aabb) war möglich. Pflanzen, die einen der beiden Genotypen besaßen, wiesen einen starken Defekt in der Entwicklung der Samen auf. Während Wildtyp Col-0 Pflanzen durchschnittlich 55 bis 60 Samen pro Schote produzierten, entwickelten Pflanzen mit den Genotypen AaBb bzw. Aabb nur etwa zehn bis 15 Samen pro Schote aus. Einhergehend mit der Entwicklung einer deutlich reduzierten Anzahl an Samen waren die Schoten dieser Pflanzen mit acht bis zehn mm zusätzlich deutlich kleiner als solche des Wildtyps Col-0, die etwa 14 bis 16 mm lang waren. Eine homozygote T-DNA Insertion in beiden Genen xpo1a und xpo1b ist für die Pflanzen anscheinend gametophytisch letal. Der Kernexport ribosomaler Untereinheiten, aber auch der von mRNA in A. thaliana ist noch weitgehend unklar. Eine Interaktion von XPO1A mit dem NMD3, einem potenziellen Adapter zwischen XPO1 und der 60S ribosomalen Untereinheit, wurde nachgewiesen. Ein Rezeptor für den mRNA Kernexport, wie er z.B. in Hefen existiert, wurde noch nicht beschrieben. Als XPO1-interagierende Proteine wurden die Transkriptionsfaktoren MYB101, HSF3 und das Zinkfingerprotein AtCTH identifiziert. Das Kernexportsignal NES, ein meist Leucin-reiches Motiv, wurde in diesen transkriptionalen Regulatoren durch Deletions- und Mutationsanalyse charakterisiert. Die im Rahmen dieser Arbeit identifizierten NES dienen einer weiteren Arbeit am Lehrstuhl für Genomforschung als Grundlage zur Etablierung eines bioinformatischen Programms zur Identifizierung von NES in pflanzlichen Proteinen. MYB101 gehört zur Familie der so genannten GAMYB Transkriptionfaktoren, die, durch Gibberellin gesteuert, die Expression von Zielgenen induzieren können. Ein Zielgen und die damit verbundene genaue Funktion von MYB101 sind noch unbekannt. Eine Bindung von MYB101 an das GARE Motive (gibberellic acid response element) im LEAFY Promotor wurde im Rahmen dieser Arbeit nachgewiesen. Zur Familie der GAMYBs gehören auch MYB33 und MYB65. Die Generierung von myb33 myb101, myb65 myb101 und myb33 myb65 myb101 T-DNA Insertionslinien verdeutlichte eine Funktion von MYB101 in der Entwicklung der Staubblätter und Pollen in A. thaliana. Diese Gewebe sind hauptsächlich die Orte, an denen die Expression von MYB101 in Microarray-Experimenten nachgewiesen wurde. RNA-bindende Proteine zählen ebenfalls zu den XPO1-interagierenden Proteinen. Für die hier untersuchten RNA-bindenden Proteine, CID11 und PAB2, wurde jeweils eine NES charakterisiert, und eine XPO1-abhängige in vivo Lokalisierung in BY-2 Tabakprotoplasten wurde mittels Leptomycin B (LMB) nachgewiesen. Die RNA-bindenden Proteine CID9, CID10 und CID12 verändern ebenfalls ihre in vivo Lokalisierung unter dem Einfluss von LMB. Die Aufgabe von XPO1 beim Kernexport von RNA in A. thaliana wurde im Rahmen dieser Arbeit nicht abschließend geklärt.
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Starmann J. Nukleozytoplasmatische Partitionierung von Transkriptionsfaktoren und RNA-bindenden Proteinen in Arabidopsis thaliana. Bielefeld (Germany): Bielefeld University; 2008.
Starmann, J. (2008). Nukleozytoplasmatische Partitionierung von Transkriptionsfaktoren und RNA-bindenden Proteinen in Arabidopsis thaliana. Bielefeld (Germany): Bielefeld University.
Starmann, J. (2008). Nukleozytoplasmatische Partitionierung von Transkriptionsfaktoren und RNA-bindenden Proteinen in Arabidopsis thaliana. Bielefeld (Germany): Bielefeld University.
Starmann, J., 2008. Nukleozytoplasmatische Partitionierung von Transkriptionsfaktoren und RNA-bindenden Proteinen in Arabidopsis thaliana, Bielefeld (Germany): Bielefeld University.
J. Starmann, Nukleozytoplasmatische Partitionierung von Transkriptionsfaktoren und RNA-bindenden Proteinen in Arabidopsis thaliana, Bielefeld (Germany): Bielefeld University, 2008.
Starmann, J.: Nukleozytoplasmatische Partitionierung von Transkriptionsfaktoren und RNA-bindenden Proteinen in Arabidopsis thaliana. Bielefeld University, Bielefeld (Germany) (2008).
Starmann, Julia. Nukleozytoplasmatische Partitionierung von Transkriptionsfaktoren und RNA-bindenden Proteinen in Arabidopsis thaliana. Bielefeld (Germany): Bielefeld University, 2008.
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