| Titel: | Identifizierung und Charakterisierung des fruitless-Orthologs Am-fru bei der Honigbiene Apis mellifera |
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=15633 |
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20100715-123750-6 |
| Kollektion: | Dissertationen |
| Sprache: | Deutsch |
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation |
| Medientyp: | Text |
| Autor: | Müller, Miriam [Autor]
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| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie |
| Beschreibungen: | Das Genom der Honigbiene Apis mellifera enthält das fruitless-Ortholog Am-fru. Bei der Taufliege Drosophila melanogaster ist fru ein Verhalten-regulierendes Gen, das für das männchen-spezifische Paarungsverhalten (male courtship behaviour) verantwortlich ist. Am-fru und fru zeigen im Genaufbau starke strukturelle Ähnlichkeiten. Sie weisen mehrere Promotoren auf. Von Promotor P1 iniziierte Transkripte werden geschlechtsspezifisch gespleißt. Transkripte der übrigen Promotoren unterscheiden sich in den Geschlechtern nicht. Neben einem konstitutiv gespleißten Bereich, den alle nachgewiesenen Transkripte enthalten und der für die BTB-Domäne kodiert, befindet sich am 3‘ Ende jeweils eine von drei möglichen Sequenzvarianten, die für einen Zink-Finger kodiert. Das geschlechtsspezifische Spleißmuster der von Promotor P1 iniziierten Am-fru Transkripte wird von fem reguliert. Das Gen fem ist Teil der geschlechtsdeterminierenden Genkaskade. Es ist das Honigbienenortholog von tra, das in der Taufliege das geschlechtsspezifische Spleißmuster von fru reguliert. In Honigbienen- und Taufliegenweibchen kodiert eine im 5‘ Bereich eingefügte, weibchen-spezifische Am-fru- bzw. fru-Sequenz ein Stopkodon und damit vorzeitigen Translationsabbruch. Das Einfügen des Stopkodons erfolgt bei Am-fru mit Hilfe eines weibchen-spezifischen Exons. Bei fru der Taufliege wird in Weibchen die „downstream“ (strangabwärts) liegende Spleißstelle in einem gemeinsamen Exon aktiviert, so dass mit der zusätzlichen Sequenz ein Stopkodon eingefügt wird. Männchen-spezifisch gespleißte Transkripte von Am-fru und fru sind im männlichen Gehirn kurz vor Beginn der Metamorphose nachweisbar. Die Proteinexpression von Am-Fru und Fru im männlichen Gehirn beginnt zeitgleich mit dem Auftreten der Transkripte. Die Anzahl der Am-Fru bzw. Fru exprimierenden Neuronen hat ihr Maximum im mittleren Puppenstadium. Das liegt zeitlich inmitten der Metamorphose, wenn die Ausdifferenzierung des Gehirns erfolgt. Die Kernlokalisierung und die funktionellen Domänen (N-terminale BTB-Domäne und C-terminaler Zink-Finger) lassen auch bei Am-Fru auf die Funktion als Transkriptionsfaktor schließen. Das möglicherweise vergleichbare räumliche Muster Am-Fru- und Fru-Protein exprimierender Neuronen im Bienen- und Taufliegengehirn könnte bedeuten, dass diese Neuronen konservierte Schaltkreise ausbilden. Zur funktionellen Analyse von Am-fru würden Verhaltensstudien beitragen. Die Veränderung des geschlechtsspezifischen Spleißmusters und der resultierenden Am-Fru Proteinexpression im Gehirn könnte dazu mit Hilfe von RNAi induziert werden.The fruitless ortholog Am-fru is encoded in the honeybee genome. We know that in Drosophila fru is responsible for the male-specific court ship behaviour. Am-fru and fru show genetically similar structures. Both genes contain different promoters of which the first one leads to sex-specifically spliced transcripts. The other promoters lead to transcripts that do not differ in both sexes. The BTB domain is encoded from a sequence that is part of the constitutively spliced region of all found transcripts. The 3’ end consists of one out of three possible sequences, each encoding a zink-finger. The sex-specific splicing pattern of Am-fru transcripts derived from promoter P1 is regulated by fem. As part of the sex-determining cascade of the honeybee fem is the ortholog of tra that controls sex-specific splicing of fruitless in Drosophila. A female-specific sequence in the 5’ region of Am-fru and fru transcripts introduces a stop codon that leads to a translational stop prematurely. In Am-fru a female-specific exon introduces the stop codon. In fru of Drosophila the downstream splice site of a common exon is female-specifically activated. The introduced sequence contains the stop codon. Male-specifically spliced transcripts and protein expression of Am-fru and fru are detectable in male brain after an individual has reached the prepupal stage. This means the developmental stage before the beginning of metamorphosis. The number of Am-Fru respectively Fru expressing neurons in the male brain shows its maximum in midpupal stage. The midpupal stage means in the middle of metamorphosis, when differentiation of the brain takes place. Am-Fru is as well as Fru protein localized in the nuclei of the neurons. This is a further hint that Am-fru should be a transcriptional factor like fru, remembering the functional domains (N-terminal BTB domain and C-terminal zink-finger). The possibly comparable spatial pattern of Am-Fru and Fru protein expressing neurons in the honeybee brain and in the fruit fly brain could mean there are highly conserved neuronal circuits. For functional analysis of Am-fru behavioural studies may help. RNAi-induced changes in sex-specific splicing pattern of Am-fru may help to manipulate Am-Fru protein expression in brain and possibly allow the observation of ongoing behavioural changes.
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| Lizenz: | 
Urheberrechtsschutz
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| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie » Genetik |
| Dokument erstellt am: | 15.07.2010 |
| Dateien geändert am: | 15.07.2010 |
| Promotionsantrag am: | 26.05.2010 |
| Datum der Promotion: | 09.07.2010 |
