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AuthorHammerbacher, Bettinadc.contributor.author
Date of accession2019-02-01T11:48:45Zdc.date.accessioned
Available in OPARU since2019-02-01T11:48:45Zdc.date.available
Year of creation2018dc.date.created
Date of first publication2019-02-01dc.date.issued
AbstractIn der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Aspekte der Regulation des RNA-Metabolismus in Archaeen am Beispiel des halophilen Modellorganismus H. volcanii thematisiert. Dabei lag einer der Schwerpunkte in der Analyse eines Prozesses, welcher durch die Prozessierung des 5‘-Endes von mRNA deren Abbau beeinflusst und damit einen bedeutenden Regulator der mRNA-Stabilität darstellt. Ein wichtiges Enzym dieses regulatorischen Mechanismus in Bakterien stellt die RNA-Pyrophosphohydrolase (RppH) dar, welche durch die Abspaltung eines Monophosphats von 5‘-Diphosphat-/ und 5‘-Triphosphat-Enden von Transkripten deren anschließenden Abbau durch Ribonukleasen wie RNase E und RNase J beeinflusst. Während in Bakterien bisher die RppH-Proteine einiger Organismen identifiziert und charakterisiert werden konnten, war für die Domäne der Archaeen bisher nicht bekannt, ob eine vergleichbare Aktivität auch dort existiert. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass in Proteinextrakten des Haloarchaeons H. volcanii ein Enzym mit 5‘-Pyrophosphohydrolase-Aktivität existiert. Von den neun möglichen Kandidaten für ein Protein mit RppH-Funktion wurden die vier vielversprechendsten einer genaueren Analyse unterzogen. Obwohl für diese bisher keine entsprechende Aktivität nachgewiesen werden konnte, ergaben sich Hinweise auf einen regulatorischen Mechanismus, bei dem sich die Proteine möglicherweise gegenseitig komplementieren und es demnach nicht ein einzelnes RppH-Protein in H. volcanii gibt. Ein weiterer Ansatzpunkt der Untersuchung der Regulation von mRNAs sollte durch die Analyse des Transkriptionsfaktors Trh7 erfolgen. Dabei konnten zwei Gene identifiziert werden, die einer negativen Regulation des Transkriptionsfaktors unterliegen. Zusätzlich wurde eine potentielle Riboswitch-Struktur im Bereich stromaufwärts von trh7 untersucht. Obwohl zu diesem Zeitpunkt noch keine definitive Aussage über diese potentielle regulatorische Struktur getroffen werden kann, rückte in diesem Kontext vielmehr die Möglichkeit einer negativen Autoregulation des Transkriptionsfaktors in den Fokus. Dabei konnte durch die Verwendung von Reporterkonstrukten gezeigt werden, dass durch die Überexpression des Transkriptionsfaktors ein negativer regulatorischer Effekt auf den Bereich stromaufwärts von trh7 stattfindet. Abgerundet wurde die Analyse regulatorischer Mechanismen in H. volcanii durch die Untersuchung der beiden kleinen Proteine HVO_1252 und HVO_1493. Die Funktion dieser beiden Proteine war bisher noch nicht bekannt, jedoch legen die durchgeführten Experimente für beide eine Rolle in Eisen-bezogenen Prozessen Nahe.dc.description.abstract
AbstractWithin the scope of this thesis various regulatory aspects of the RNA metabolism in Archaea were analysed using the halophilic model organism H. volcanii. One of the main aspects was the investigation of an enzyme, which influences mRNA degradation by processing the 5’-end of transcripts and therefore regulating mRNA stability. A key player in Bacteria for this mechanism is the RNA Pyrophosphohydrolase (RppH). This enzyme converts 5‘-triphosphate- and 5‘-diphosphate-ends to 5‘-monophosphate ends, thereby enabling subsequent RNA degradation by 5‘-monophosphate dependent ribonucleases like RNase E and RNase J. Although many RppH proteins could be identified and characterised in Bacteria, up to date it was not known whether RppH activities are also present in Archaea. Within the frame of this thesis it was shown that a protein with 5’-pyrophosphohydrolase activity exists in the S100 extract of H. volcanii. Of the nine potential candidates the four most promising were chosen for further investigation. However, the four Haloferax proteins showed no RNA 5’-pyrophosphohydrolase activity at the conditions tested so far. Yet some results indicate a regulatory mechanism in which the RppH candidates could complement one another. Another aspect for the research of mRNA regulation was the analysis of the transcriptional regulator Trh7. In the process two genes that are negatively regulated by the transcriptional regulator were identified. Additionally the role of a potential riboswitch upstream of trh7 was investigated. While no conclusive evidence for this regulatory structure was found, the possibility of a negative autoregulation for Trh7 emerged. By using reporter constructs it was shown that an overexpression of the transcriptional regulator leads to negative regulatory effects in the upstream area of trh7. To round the investigation of regulatory mechanisms in H. volcanii off, the two small proteins HVO_1252 and HVO_1493 were analysed. Although the function of those two proteins couldn’t be determined yet, experiments indicate a role in iron-dependent processes.dc.description.abstract
Languagededc.language.iso
PublisherUniversität Ulmdc.publisher
LicenseStandarddc.rights
Link to license texthttps://oparu.uni-ulm.de/xmlui/license_v3dc.rights.uri
KeywordRNA-Metabolismusdc.subject
KeywordRibonucleic aciddc.subject
Dewey Decimal GroupDDC 570 / Life sciencesdc.subject.ddc
LCSHArchaebacteria; Molecular aspectsdc.subject.lcsh
LCSHRNA; Metabolismdc.subject.lcsh
TitleRNA-Metabolismus in Archaeen: Untersuchung einer RNA-Pyrophosphohydrolase sowie des Transkriptionsfaktors Trh7 in Haloferax volcaniidc.title
Resource typeDissertationdc.type
Date of acceptance2018-12-20dcterms.dateAccepted
RefereeMarchfelder, Anitadc.contributor.referee
RefereeBinder, Stefandc.contributor.referee
DOIhttp://dx.doi.org/10.18725/OPARU-11763dc.identifier.doi
PPN1654719501dc.identifier.ppn
URNhttp://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:289-oparu-11820-5dc.identifier.urn
GNDArchaebakteriendc.subject.gnd
GNDMolekularbiologiedc.subject.gnd
FacultyFakultät für Naturwissenschaftenuulm.affiliationGeneral
InstitutionInstitut für Molekulare Botanikuulm.affiliationSpecific
Grantor of degreeFakultät für Naturwissenschaftenuulm.thesisGrantor
DCMI TypeTextuulm.typeDCMI
CategoryPublikationenuulm.category
Bibliographyuulmuulm.bibliographie


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