Dokument: Regulation of human and HIV-1 splice sites
| Titel: | Regulation of human and HIV-1 splice sites | |||||||
| Weiterer Titel: | Die Regulation von humanen und HIV-1 Spleißstellen | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=23421 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20130108-115108-2 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Diplom Biologe Erkelenz, Steffen [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Schaal, Heiner [Gutachter] Prof. Dr. Willbold, Dieter [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Splicing, RNA processing, HIV-1, Vpr, SR proteins, hnRNP proteins | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Unabhängig von der Anzahl der proteinkodierenden Gene wird durch das alternative Spleißen das humane Proteom vergrößert. Die Nutzung von Spleißstellen hängt im erheblichen Maße von spleißregulatorischen Elementen (SRE) in ihrer unmittelbaren Nachbarschaft ab. Diese werden von spleißregulatorischen Proteinen gebunden und können sowohl aktivatorisch als auch hemmend auf die Spleißstellennutzung wirken.
Im ersten Teil dieser Doktorarbeit wurde gezeigt, dass im Gegensatz zur langläufigen Klassifizierung der SR Proteine als Aktivatoren und hnRNP Proteine als Repressoren, nahezu alle Spleißfaktoren die Eigenschaft besitzen, positionsabhängig sowohl positiv als auch negativ auf die Spleißstellennutzung wirken zu können. SR Proteine förderten das Spleißen ausschließlich von einer Position im 5’-wärts gelegenen Exon, während hnRNP und hnRNP-ähnliche Proteine hierfür eine Position im 3’-wärts gelegenen Intron benötigten. Erstaunlicherweise waren alle aktivatorischen Spleißproteine nach ihrer Positionierung an die jeweils gegenüberliegende Seite der 5’ss auch dazu in der Lage das Spleißen zu repremieren. Die Spleißinhibition schien nicht durch eine fehlende Erkennung der 5‘ss durch das U1 snRNP bedingt zu sein, sondern durch eine Unfähigkeit zur Bildung späterer Spleißosomintermediate. Im zweiten Teil konnte ein HIV-1 exonischer Spleißenhancer – genannt ESEvpr – identifiziert werden, der für die vpr-mRNA Expression und den Einschluss des nichtkodierenden Exons 3 in die verschiedenen viralen mRNAs erforderlich ist. Seine Inaktivierung führte zu einer dramatischen Verringerung der vpr-mRNA Mengen in Provirus-transfizierten Zellen. Die ESEvpr Aktivität konnte, in Abwesenheit des 5‘-wärts gelegenen spleißinhibitorischen ESSV, für einen exzessiven Exon 3 Spleißphänotyp sowie einen schweren Defekt in der viralen Replikation verantwortlich gemacht werden. Eine gleichzeitige Mutation des ESEvpr konnte die Virusproduktion wiederherstellen. Demnach scheinen ESSV und ESEvpr in kombinatorischer Weise die Aktivierung der Exon 3 Spleißstellen zu regulieren und für ein ausgeglichenes Exon 3 Spleißen essenziell zu sein.Regardless of the number of protein-coding genes, alternative splicing significantly expands the human proteome. Utilization of splice sites critically depends on splicing regulatory elements (SREs) in their immediate neighbourhood. These are bound by nuclear RNA binding proteins and can act through either activating or repressing splice site usage. In the first part of this thesis, it was shown that in contrast to long-held classifications of SR proteins as general enhancers and hnRNP proteins as general repressors of splicing, almost all splicing factors show the common peculiarity to positively and negatively act on splice site usage. SR proteins enhanced splicing only from the upstream exonic position, while hnRNP or hnRNP-like proteins needed a location within the downstream intron. Remarkably, all activating proteins were also capable of repressing splicing by simply relocating to the opposite side of the 5’ss. Splicing inhibition appeared to not be due to a failure of the U1 snRNP to recognize the 5’ss, but rather an inability to form later spliceosomal intermediates. In the second part of this work an HIV-1 exonic splicing enhancer – termed ESEvpr – was identified, which was required for vpr-mRNA expression and the inclusion of the non-coding exon 3 into distinct viral mRNA species. Inactivation of the ESEvpr led to a dramatic decline in the amounts of vpr-mRNA within provirus-transfected cells. An excessive exon 3 splicing phenotype as well as a severe defect in viral replication in absence of the upstream splicing inhibitory ESSV could be attributed to the ESEvpr activity. Simultaneous mutation of the ESEvpr could restore virus particle production. Therefore, ESSV and ESEvpr appear to combinatorially regulate the activation of the exon 3 splice sites and to be essential for a balanced exon 3 splicing. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Virologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 08.01.2013 | |||||||
| Dateien geändert am: | 08.01.2013 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 03.04.2012 | |||||||
| Datum der Promotion: | 23.10.2012 |
