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Gewählte Dissertation:

Clemens Johannes Heissenberger (2020): The role of specialized ribosomes in aging and disease.
Dissertation - Institut für Bioverfahrenstechnik, BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 193. UB BOKU obvsg FullText

Datenquelle: ZID Abstracts
Abstract:
Ribosomen, bestehend aus ribosomalen Proteinen und vier verschiedenen ribosomalen RNAs, sind gigantische biologische Nanomaschinen, die für Proteinsynthese verantwortlich sind. Die ribosomale RNA Methyltransferase NSUN5 wurde kürzlich als Protein identifiziert, welches im biologischen Alterungsprozess sowie in der Stressantwort in einfachen Modelorganismen wie Hefen, Fadenwürmern und Fliegen eine Rolle spielt. Da die biologische Funktion von NSUN5 in Menschen und Mäusen kaum erforscht war, war das Ziel dieser Arbeit die erstmalige funktionelle Charakterisierung dieses Proteins. Wir generierten Zelllinien ohne NSUN5 und verglichen deren ribosomale Funktion mit nicht modifizierten Zellen. Wir konnten zeigen, dass NSUN5 essentiell für adäquates Zellwachstum ist und der Verlust von NSUN5 zu geringerer Proteinsynthese in Säugerzellen führt. Weiters verifizierten wir die Lokalisation von humanem NSUN5 in den Nukleoli und demonstrierten, dass NSUN5 für die spezifische Methylierung am Cytosin 3782 der 28S ribosomalen RNA verantwortlich ist. Weiters generierten wir außerdem eine Nsun5 Knockout Maus und konnten bereits die ersten biologischen Konsequenzen des Verlusts dieser Methyltransferase bei den Tieren feststellen. Diese Arbeit adressierte auch die Charakterisierung einer weiteren RNA Methyltransferase, nämlich NSUN-1 in Caenorhabditis elegans. Die biologische Funktion dieser wurde hiermit in Nematoden das erste Mal untersucht. Wir konnten zeigen, dass NSUN-1 verantwortlich für die spezifische Methylierung am Cytosin 2982 auf der 26S ribosomalen RNA ist. Der Verlust von NSUN-1 führt zur Sterilität dieser Fadenwürmer und bewirkt bei erwachsenen Tieren fehlerhafte und unterentwickelte Oozyten. Darüber hinaus zeigte sich bei Würmern ohne nsun-1 verbesserte Fitness und Resistenz gegen Hitzestress. Somit wird diese Arbeit zu einem besseren Verständnis von ribosomalen Modifikationen und deren Rolle im Alterungsprozess sowie in verschiedenen Pathologien beitragen.

Betreuer: Grillari Johannes
1. Berater: Schosserer Markus

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