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Title
Charakterisierung der Interaktion von Dnmt2 mit einem Prozessierungsprodukt der 5,8S rRNA in Drosophila
Additional Titles
Characterizing the Interaction of Dnmt2 with a Processing Product of 5.8S rRNA in Drosophila
AuthorGill, Alexander
Published2016
Date of SubmissionJuly 2016
LanguageEnglish
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)RNA-methylierung / Electro-mobility-shift-assay / RNA-Protein-Interaktion / Drosophila melanogaster / in-vitro-Methylierung
Keywords (EN)RNA-methylation / electro-mobility-shift-assay / RNA-protein-interaction / Drosophila melanogaster / in-vitro-methylation
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Classification
Abstract (German)

Dnmt2 gehört nach seiner Kristall-Struktur zu DNA m5C Methyltransferasen (Dong et.al

2001). Da keine DNA-Methylierungsstellen für Dnmt2 gefunden werden konnten fand man

heraus, dass Dnmt2 kleine RNAs methyliert (Goll et.al 2006) jedoch konnten bis jetzt nur

drei tRNAs gefunden werden die methyliert werden.

Eine RNA immunoprecipitation aus Drosophila melanogaster Embryos zeigte dass ein 35

nt langes RNA-Stück mit Dnmt2 assoziiert ist. Dieses RNA-Stück enthält die gesamte

Sequenz der 2S rRNA und 5 zusätzliche Nukleotide(2S+5 RNA) (Pollex 2008).

Um mehr über diese Interaktion herauszufinden führte ich einige Methylierungs-Assays

und Elektro-Mobility-Shift-Assays durch. In Dnmt2 ist eine Aminosäuresequenz die in

keiner DNA m5C Mehtyltransferase vorkommt, daher wird vermutet dass dieses Motiv

etwas mit der Interaktion mit RNAs zu tun hat. Daher wurde eine version von Dnmt2

hergestellt, bei der dieses Motiv durch eine Punktmutation verändert wurde (Dnmt2 QC

mutant), damit wurden die gleichen Experimente durchgeführt.

Ich habe herausgefunden dass Dnmt2 und QC Dnmt2 gleich gut an tRNAs, 5.8S rRNA,

2S rRNA und 2S+5 RNA binden. An eine zufällige RNA und auch an zufällige DNA-Stücke

binden beide Proteine wesentlich schlechter. Überraschender weise methylierten beide

Proteine tRNAs.

Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass zumindest eine der RNAs von Dnmt2 methyliert

wird.

Abstract (English)

Based on its crystal-structure Dnmt2 belongs to the family of DNA m5C

methyltransferases (Dong et al. 2001). Dnmt2 methylates small RNAs rather than DNA

(Goll et al. 2006) but only three tRNAs have been found as Dnmt2 substrates.

An RNA immunoprecipitation from various Drosophila melanogaster tissues showed that a

small RNA with 35 nucleotides was associated with Dnmt2 containing complexes. This

small RNA contains the whole sequence of Drosophila 2S rRNA plus five additional

nucleotides (Pollex 2008).

In order to understand whether Dnmt2 binds directly to this small RNA and uses it as RNA

methylation substrate I performed several methylation-assays and electro-mobility-shiftassays.

In addition I tested a version of Dnmt2 in which a conserved and Dnmt2 familiyspecific

amino-acid motif was mutated (Dnmt2 QC mutant) for its methylation and binding

activity.

These experiments showed that Dnmt2 and Dnmt2 QC mutant bound equally well to

tRNA, 5.8S rRNA, 2S rRNA as well as the originally identified 35 nt RNA but weaker to a

random RNA or a random DNA. Surprisingly both Proteins methylated tRNAs.

These results let indicate that at least one of the three tested ribosomal RNAs could be

methylated by Dnmt2.

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