Charakterisierung des Dnmt2 Homologs Pmt1 in Schizosaccharomyces pombe

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DNA Methyltransferasen (Dnmts) in Eukaryoten katalysieren die Umwandlung von Cytosin zu 5-Methylcytosin. Die Spalthefe Schizosaccharomyces pombe besitzt eine mögliche DNA Methyltransferase namens Pombe Methyltransferase1 (Pmt1), die zur Familie der Dnmt2 Enzyme gehört, besitzt jedoch keine nachweisbare DNA Methylierung. Dnmt2 Homologe aus verschiedenen Organismen sind in der Lage, tRNAAsp an Position C38 zu methylieren und zeigen vergleichsweise geringe DNA Methylierungsaktivität. Die biologische Funktion dieser tRNA-Modifikation ist bisher kaum erforscht. Unsere Ergebnisse aus in vitro Methylierungsanalysen mit rekombinantem Pmt1 zeigen, dass das S. pombe Homologe von Dnmt2 in der Lage ist, tRNAAsp und tRNAGlu aus der Spalthefe zu methylieren. Diese Resultate demonstrieren, dass Pmt1 ein aktives Enzym ist, obwohl frühere Untersuchungen nahe legten, dass eine Abweichung von der Konsensussequenz der Dnmt2 Enzyme im katalytischen Motiv IV zu einer Inaktivierung des Enzyms geführt hat. Mittels der RNA Bisulfit-Sequenzierung konnten wir diese Aktivität auch in vivo zeigen. Interessanterweise zeigten unsere Untersuchungen, dass die Aktivität von Pmt1 durch die Nährstoffe im Kultivierungsmedium reguliert wird. Die Methyltransferaseaktivität von Pmt1 wurde induziert, wenn dem S. pombe Vollmedium Pepton zugesetzt wurde. Des Weiteren konnten wir zeigen, dass für die Induktion der Pmt1-Aktivität die Serin/Threonin- Kinase Sck2 benötigt wird, wohingegen die Kinasen Sck1, Pka1 und Tor1 keinen Einfluß auf die Pmt1-abhängige tRNA-Methylierung hatten. Schließlich konnten wir außerdem zeigen, dass Hefezellen, die eine starke tRNA-Methylierung aufweisen, eine verkürzte chronologische Lebensspanne besitzen. Die Deletion des pmt1+-Gens führt hingegen zu einer Verlängerung der Lebensspanne der S. pombe Zellen. Zusammengefasst zeigen unsere Daten, dass Pmt1 eine aktive tRNA Methyltransferase ist, dass die Funktion von Pmt1 nährstoffabhängig von der Serin/Threonin kinase Sck2 reguliert wird, und dass Pmt1 an der Regulation der chronologischen Alterung in der Spalthefe Schizosaccharomyces pombe beteiligt ist.
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Dokumententyp:
Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Fakultät / Institut:
Fakultät für Biologie
Dewey Dezimal-Klassifikation:
500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beitragende:
Prof. Dr. Ehrenhofer-Murray, Ann [Betreuer(in), Doktorvater]
Prof. Dr. Ehrenhofer-Murray, Ann [Gutachter(in), Rezensent(in)]
Prof. Dr. rer. nat. Horsthemke, Bernhard [Gutachter(in), Rezensent(in)]
Sprache:
Englisch
Kollektion / Status:
Dissertationen / Dokument veröffentlicht
Datum der Promotion:
21.05.2012
Dokument erstellt am:
03.09.2013
Promotionsantrag am:
01.02.2012
Dateien geändert am:
03.09.2013
Medientyp:
Text