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Main Title: Regulation of Sleeping Beauty Transposition in Vertebrate Cells
Translated Title: Regulation der Sleeping Beauty Transposition in Wirbeltierzellen
Author(s): Walisko, Oliver
Advisor(s): Ivics, Zoltan
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät III - Prozesswissenschaften
Type: Doctoral Thesis
Language: English
Language Code: en
Abstract: In dieser Studie wurde das Sleeping Beauty Transposon (SB) als Modell-Transposon verwendet, um Interaktionen zwischen Transposon und Wirtszelle in Wirbeltierzellen zu untersuchen. SB transponiert effizient in menschlichen Zellen. Um Proteinfaktoren zu identifizieren, die mit der SB Transposase in Wechselwirkung treten, wurde mittels der Hefe „Two-Hybrid“ Technik eine menschliche cDNA-Bank mit der Transposase als Köderprotein untersucht. Es konnten zwei menschliche Proteine identifiziert werden, die spezifisch mit der SB Transposase interagieren: Das Zellzyklus regulierende Protein Miz-1 (Myc-interacting zinc finger protein 1) und HMG2L1 (high mobility group protein 2-like 1). Die Interaktion zwischen der SB Transposase und Miz-1 resultiert in verminderter Cyclin D1-Promoter Aktivität und führt somit zu einer verlängerten G1-Phase des Zellzyklus. Der Transposase induzierte G1-Arrest ist begleitet von einer reduzierten Cyclin D1/Cdk4-spezifischen Phosphorylierung des Retinoblastomaproteins. SB Transposase induzierter G1-Arrest in proliferierenden Zellen ist von Bedeutung für den Transpositionsvorgang, da ein vorübergehender G1-Arrest durch Serumentzug zu einer Erhöhung der Transpositionsrate führt. Dieser Mechanismus erlaubt es der Zelle zusätzliche Zeit zu gewinnen, um DNA Schäden, welche durch das Transposon hervorgerufen wurden zu reparieren, bevor sie in die nächste Zellgeneration übertragen werden. Die Bedeutung der Wechselwirkung von der SB Transposase mit HMG2L1 ist spekulativ, da die biochemische Funktion von HMG2L1 unbekannt ist. Aufgrund der strukturellen Ähnlichkeit mit den Transkriptionfaktoren SRY, Sox-4 und Lef-1 wird vermutet, dass es sich bei HMG2L1 ebenfalls um einen Transkriptionsfaktor handelt.
In this study I used the Sleeping Beauty (SB) transposable element as a tool to probe transposon-host interactions in vertebrates. SB transposes efficiently in human cells and I have conducted a yeast two-hybrid screen to search for human proteins, which interact with the SB transposase. Two human proteins could be identified to be specific interactors of the SB transposase: 1. The cell-cycle regulatory protein Miz-1 (Myc-interacting zinc finger protein 1) and 2. the HMG2L1 (high mobility group protein 2-like 1). Interaction between SB transposase and Miz-1 results in decreased cyclin D1 promoter activity as revealed by transient transfection experiments. Downregulation of cyclin D1 expression causes retarded growth of transposase-expressing cells, due to a prolonged G1 phase of the cell-cycle. Transposase induced G1 arrest is associated with a decrease of cyclin D1/cdk4-specific phosphorylation of the retinoblastoma protein which is a central component of the cell-cycle machinery. Transposase mediated G1 arrest in proliferating cells is of importance for transposition of the element because a temporary arrest of cells in G1 by serum starvation enhances transposition. Hence, my findings support a model which links Sleeping Beauty transposition to the G1 phase of the cell-cycle, where the non-homologous end-joining pathway of DNA repair is preferentially active. The relevance of the interaction between the SB transposase and HMG2L1 is not evident because the function of HMG2L1 is unknown. HMG2L1 shares structural similarities with the closely related transcriptional regulators SRY, Sox-4 and LEF-1 and I hypothesize that HMG2L1 is a transcription factor which regulates transcription of yet unidentified target genes. Transcriptional regulation mediated by SB transposase/HMG2L1 I expect to be beneficial for both the transposable element and the host.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-10777
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/1827
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-1530
Exam Date: 26-Feb-2004
Issue Date: 9-Feb-2007
Date Available: 9-Feb-2007
DDC Class: 570 Biowissenschaften; Biologie
Subject(s): Cyclin D1
DNA Schäden
Sleeping Beauty
Transposition
Zellzyklus
Cell-cycle
Cyclin D1
DNA damage
Sleeping Beauty
Transposition
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