Kerstin Büchner

Analysen zur Expression des Chromatingens E(var)3-93D von Drosophila melanogaster mit Hilfe spezifischer Antikörper

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades doctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.) vorgelegt an der Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
verteidigt am 29.04.1999

Abstract
Die DNA von Eukaryonten erfährt durch die Assoziation mit RNA, Histon- und Nichthistonproteinen eine Verpackung zum Chromatin. Für die Identifizierung struktureller und regulatorischer Chromatinbestandteile ist das Modellsystem der Positionseffekt-Variegation (PEV) geeignet. Es konnten über 100 Gene identifiziert werden, deren Mutationen entweder die Variegation verstärken oder vermindern.
Mutationen des Gens E(var)3-93D wurden als Enhancer für PEV identifiziert, demzufolge sollte dieser Locus an der Dekondensation des Chromatins beteiligt sein. Am E(var)3-93D-Locus findet alternatives Spleißen statt. Es resultieren Proteine, die einen gemeinsamen N-Terminus, der auch die BTB/POZ-Domäne enthält, besitzen. Mutanten des E(var)3-93D-Gens zeigen außerdem homöotische Effekte , was auf deren Wechselwirkung mit dem Bithoraxkomplex hinweist. Außerdem wurde das E(var)3-93D-Gen durch Gerasimova et al. (1995) als mod(mdg4) durch seinen Einfluß auf insulierende Sequenzen und von Harvey et al. (1997) als doom im Zusammenhang mit Apoptose identifiziert. Die E(VAR)3-93D-Proteine werden als maternale Komponente in die Eizelle gegeben und sind während der Embryogenese ab dem Blastodermstadium mit dem Interphasechromatin assoziiert. Durch Antikörper, die gegen die spezifischen C-Termini gerichtet sind, konnte gezeigt werden, daß 2 untersuchte Isoformen unterschiedliche Bindungsstellen an Polytänchromosomen von Drosophila melanogaster besitzen. Außerdem konnten Bindungsstellen von E(VAR)3-93D-Proteinen im zentromerischen Heterochromatin und an den Telomeren gezeigt werden, die durch weitere Isoformen realisiert werden sollten. Die unterschiedliche Lokalisation der einzelnen Isoformen deutet auf deren spezifische Beteiligung an den verschiedenen Funktionen des E(var)3-93D-Locus hin.

DNA of eukaryotic organisms is associated with RNA, histone- and nonhistone proteins to form chromatin. Positioneffect-variegation (PEV) was shown to be a suitable model system for identification of structural and regulatory chromatin components. So far more than 100 genes, which when mutated, either suppress or enhance PEV, could be identified.
Mutations in the gene E(var)3-93D were identified as enhancers for PEV, this locus should therefore be involved in decondensation of chromatin. Several isoforms generated by alternative splicing could be identified for the E(var)3-93D-locus. The resulting proteins contain a common N-terminus with the BTB/POZ-domain. Mutants for the E(var)3-93D-gene also display homeotic effects, indicating an interaction with the bithorax-complex. Furthermore the E(var)3-93D-gene was identified as mod(mdg4) by Gerasimova et al.(1995) for its ability to influence insulating sequences and by Harvey et al. (1997) as doom, which induces apoptosis. The E(VAR)3-93D-proteins are maternally provided and associated with interphase chromatin in the blastodermal stage of embryogenesis. Using antibodies against the specific C-terminal parts it could be shown, that two investigated isoforms do not colocalize on polytene chromosomes of Drosophila melanogaster. Furthermore for other E(VAR)3-93D proteins binding sites were detected in centromeric and telomeric heterochromatin. The different localization of E(VAR)3-93D-isoforms suggests their specific involvement in different functions of the E(var)3-93D-locus.

Keywords:
Drosophila, Chromatin, Positionseffekt-Variegation, E(var)3-93D, alternatives Spleißen, Embryo, Zellzyklus, Polytänchromosomen, chromatinbindendes Protein

Drosophila, chromatin, position-effect-variegation, E(var)3-93D, alternative splicing, embryo, cell cycle, polytene chromosome, chromatin-binding protein

Online-Dokument im PDF-Format (1.182 KB) mit integrierter Gliederung und im PS-Format (22.460 KB, 3 PS-Dateien im ZIP-Format gepackt).

Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung (1-10)
2. Material und Methoden (11-34)
3. Ergebnisse (35-75)
4. Diskussion (76-86)
5. Zusammenfassung (87)
6. Literaturverzeichnis, Abkürzungsverzeichnis (88-101)