Beschreibung von Hodor-Retrotransposonsim Beta vulgaris-Genom und deren Assoziation mit Tandemwiederholungen

Publikation: Hochschulschrift/AbschlussarbeitBachelorarbeit

Beitragende

  • Janine Hoffmann - , Technische Universität Dresden (Autor:in)

Abstract

Pflanzliche Genome variieren zwischen Arten stark in ihrer Größe, welche in keiner Korrelation zur Komplexität des Organismus steht. Ursache für diese Diskrepanzen sind repetitive Sequenzen, wie LTR-Retrotransposons. Da sich diese in ihrem aktiven Zustand durch einen copy-and-paste-Mechanismus verbreiten, tragen sie maßgeblich zu Genomvergrößerungen und -evolution bei. Die Zuckerrübe Beta vulgaris besitzt eine hohe Diversität an Ty1-copia- und Ty3-gypsy-Retrotransposons, welche in großen Kopienzahlen vorliegen. Innerhalb der Ty3-gypsy-Superfamilie gibt es bereits beschriebene Sequenzen der Linie der Chromoviren und Errantiviren. LTR-Retrotransposons der Ogre-/Tat-Klade aus der Superfamilie sind im Zuckerrüben-Genom ebenfalls sehr abundant, jedoch kaum analysiert. Diese Arbeit stellt eine Analyse von Hodor-Retrotransposons der Tat-Klade und deren Assoziation mit Tandemwiederholungen im Genom der Zuckerrübe dar. 33 Volllängenelemente der Hodor-Retrotransposons wurden bioinformatisch analysiert und in fünf Familien gegliedert. Die RT-Sequenzen führten zu einer Einteilung in die Ogre-/Tat-Klade. Ihre Strukturen wurden genau erfasst und typische Ty3-gypsy-Motive betrachtet. Die in der Regel 12 kb großen Hodor-Sequenzen besitzen neben den typischen Genen eine weitere RNaseH (aRNH), einen weiteren reversen open reading frame sowie eine signifikante Assoziation mit variablen Tandemwiederholungen. Jene unterscheiden sich in Sequenz und Länge der Monomere sowie in deren Wiederholungsanzahl, sind jedoch in jedem hypothetischen Volllängen-Hodor-Element anzutreffen. Fluoreszenz-in situ-Hybridisierungen zeigen eine disperse Verteilung der Hodor-Retrotransposons auf allen Chromosomen, ausgeschlossen vom Heterochromatin. Mittels Southern-Hybridisierung wurde ihre hohe Abundanz im Genom der Zuckerrübe belegt und ihr Methylierungsstatus analysiert. Weiterhin konnte das artübergreifende Auftreten von Hodor-Retrotransposons in den Amaranthaceae nachgewiesen werden. Die Ergebnisse geben einen Einblick in die hohe Diversität der unbekannten Hodor-Retrotransposons. Die Analyse der strukturellen Besonderheiten könnte dazu führen, dass bessere Aussagen über evolutionäre Zusammenhänge von LTR-Retrotransposons mit Satelliten-DNA getroffen werden können.

Details

OriginalspracheDeutsch
QualifizierungsstufeBachelor of Science
Gradverleihende Hochschule
Betreuer:in / Berater:in
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2017
Extern publiziertJa
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