Authors:	Weyrich, Alexandra
Title:	DNA methylation, histone modification and the transcription factor dE2F1 in Drosophila
Online publication date:	6-Jun-2007
Year of first publication:	2007
Language:	english
Abstract:	Drosophila melanogaster enthält eine geringe Menge an 5-methyl-Cytosin. Die von mir untersuchte männliche Keimbahn von Drosophila weist jedoch keine nachweisbaren Mengen an DNA-Methylierung auf. Eine künstliche Expression der murinen de novo Methyltransferasen, DNMT3A und DNMT3B1, in den Fliegenhoden, führte nicht zu der erwarteten Methylierungszunahme und hatte keinen Effekt auf die Fruchtbarkeit der Männchen. Auch die gewebespezifische Expression unter der Verwendung des UAS/GAL4-Systems zeigte keine phenotypischen Veränderungen. Hingegen fanden wir auf Protein-Ebene des Chromatins von D. melanogaster und D. hydei spezifische Modifikationsmuster der Histone H3 und H4 in der Keimbahn, wie auch in den somatischen Zellen des Hodenschlauches. Die Modifikationsmuster der beiden Zelltypen unterscheiden sich grundlegend und weichen zudem von dem für Eu- und Heterochromatin erwarteten ab, was auf eine größere Komplexität des „Histon-Codes“ als angenommen hindeutet. Folglich liegt die epigenetische Information in Drosophila wahrscheinlich anstatt auf DNA- auf Protein-Ebene, wodurch Genexpression über die Chromatinstruktur reguliert wird. Es wurde gezeigt, dass der Transkriptionsfaktor E2F, der eine Schlüsselfunktion im Zellzyklus hat, durch unterschiedliche Transkripte offenbar quantitativ reguliert wird. Unsere Nachforschungen ergaben, dass die drei E2F1 Genprodukte in Drosophila neben ihrer Zellspezifität auch in unterschiedlichen Expressionsniveaus auftreten, was die Annahme einer quantitativen Expression unterstützt. Die verschiedenen Funktionen der multiplen Gene in Säugern, könnten so funktionell kompensiert werden. Die durch die Expression dreier dE2F1-Transkripte vermutete Synthese verschiedener Proteine konnte nicht bewiesen werden. Drosophila melanogaster includes a low amount of 5-methylcytosine. My investigations of the male germ line of Drosophila displayed no detectable amounts of DNA-methylation. The two artificially expressed murine de novo methyltransferases, DNMT3A and DNMT3B1, in the flies` testis, did not increase the methylation level, neither had an effect on the male’s fertility. A tissue-specific expression by the usage of the UAS/GAL4-system did not show any phenotypic changes. On the chromatin level of D. melanogaster and D. hydei we found specific modification patterns of histone H3 and H4 in the male germ line as well as in somatic cells. The patterns of modification of both cell types differ from each other and deviate from the one expected for eu- and heterochromatin, indicating a higher complexity of the “histone-code” as assumed. Hence the epigenetic information in Drosophila may be based on the protein, instead of the DNA level. It was shown that the transcription factor E2F, known to play a key function in cell cycle, might be regulated by different transcripts quantitatively. Our studies demonstrated that the three gene products of E2F1 in Drosophila are besides their cell specificity, present in different expression levels, supporting the presumption of a quantitative regulation. This may represent the different functions of the multiple genes in. The synthesis of additional protein isoforms deriving from the three transcripts could not be proven.
DDC:	570 Biowissenschaften 570 Life sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 10 Biologie
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-3330
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-13170
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Appears in collections:	JGU-Publikationen