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Influence of Myc-interacting proteins on transcription and development

Der Einfluss von Myc-interagierenden Proteinen auf Transkription und Entwicklung

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-154917
  • The transcription factor Myc interacts with several co-factors to regulate growth and proliferationand thereby enables normal animal development. Deregulation of Myc is associated witha wide range of human tumors. Myc binds to DNA together with its dimerization partner Max, preferentially to canonical E-box motifs, but this sequence-specific interaction is probably not sufficient for Myc’s binding to target genes. In this work, the PAF1 complex was characterized as a novel co-factor of Myc in Drosophila melanogaster. All components of theThe transcription factor Myc interacts with several co-factors to regulate growth and proliferationand thereby enables normal animal development. Deregulation of Myc is associated witha wide range of human tumors. Myc binds to DNA together with its dimerization partner Max, preferentially to canonical E-box motifs, but this sequence-specific interaction is probably not sufficient for Myc’s binding to target genes. In this work, the PAF1 complex was characterized as a novel co-factor of Myc in Drosophila melanogaster. All components of the complex are required for Myc’s recruitment to chromatin, but the subunit Atu has the strongest effect on Myc's binding to target genes through ist direct physical interaction with Myc. Unexpectedly, the impact of Atu depletion on the Expression of Myc target genes was weak compared to its effect on Myc binding. However, the influence of Atu becomes more prominent in situations of elevated Myc levels in vivo . Mycrepressed as well as Myc-activated targets are affected, consistent with the notion that Myc recruitment is impaired. An independent set of analyses revealed that Myc retains substantial activity even in the complete absence of Max. The overexpression of Myc in Max0 mutants specifically blocks their pupariation without affecting their survival, which raised the possibility that Myc might affect ecdysone biosynthesis. This connection was studied in the second part of this Thesis which showed that Myc inhibits the expression of ecdysteroidogenic genes and thereby the production of ecdysone. Myc most likely affects the signaling pathways (PTTH and insulin signaling) upstream of the PG, the organ where ecdysone is produced. By combining existing ChIPseq, RNAseq and electronic annotation data, we identified five potential Maxindependent Myc targets and provided experimental data that they might be involved in Myc's effect on Max mutant animals. Together our data confirm that some Myc functions are Max-independent and they raise the possibility that this effect might play a role during replication.show moreshow less
  • Der Transkriptionsfaktor Myc interagiert mit verschiedenen Cofaktoren, um Wachstum und Proliferation zu regulieren, was die normale Entwicklung von Tieren ermöglicht. Die Fehlreguliereung von Myc wird mit einer großen Anzahl menschlicher Tumore in Verbindung gebracht. Myc bindet gemeinsam mit seinem Dimerisationspartner Max an DNA, bevorzugt an kanonische E-Box Motive. Allerdings ist diese sequenz-spezifische Interaktion wahrscheinlich nicht ausreichend für die Bindung von Myc an Zielgene. In dieser Arbeit wurde der PAF1 Komplex als einDer Transkriptionsfaktor Myc interagiert mit verschiedenen Cofaktoren, um Wachstum und Proliferation zu regulieren, was die normale Entwicklung von Tieren ermöglicht. Die Fehlreguliereung von Myc wird mit einer großen Anzahl menschlicher Tumore in Verbindung gebracht. Myc bindet gemeinsam mit seinem Dimerisationspartner Max an DNA, bevorzugt an kanonische E-Box Motive. Allerdings ist diese sequenz-spezifische Interaktion wahrscheinlich nicht ausreichend für die Bindung von Myc an Zielgene. In dieser Arbeit wurde der PAF1 Komplex als ein neuartiger Cofaktor von Myc in Drosophila melanogaster charakterisiert. Alle Komponenten des Komplexes sind für die Rekrutierung von Myc an Chromatin notwendig, jedoch hat die Untereinheit Atu, durch ihre direkte physische Interaktion mit Myc, den stärksten Effekt auf die Bindung von Myc an Zielgene. Verglichen mit dem Effekt auf die Bindung von Myc hatte die Depletion von Atu nur einen schwachen Einfluss auf die Expression der Myc Zielgene. In vivo ist der Einfluss von Atu stärker ausgeprägt in Situationen in denen die Myc Proteinlevel erhöht sind. Sowohl Myc-reprimierte als auch Myc-aktivierte Gene sind dadurch betroffen. Dies stimmt mit der Entdeckung überein, dass die Rekrutierung von Myc beeinträchtigt ist. Unabhängige Versuche haben gezeigt, dass Myc eine deutliche Aktivität behält auch bei vollständiger Abwesenheit von Max. Die Überexpression von Myc in Max0 Mutanten verhindert deren Verpuppung ohne ihr Überleben zu beeinträchtigen. Dies führt zu der Vermutung, dass Myc einen Einfluss auf die Biosynthese von Ecdyson hat. Diese Verbindung wurde im zweiten Teil der Arbeit untersucht und hat gezeigt, dass Myc die Expression von Genen, die an der Ecdyson-Synthese beteiligt sind, verhindert und dadurch die Produktion von Ecdyson selbst. Myc wirkt bevorzugt auf die Signalwege (PTTH und Insulin Signalkaskade) oberhalb der Prothorakaldrüse, dem Organ in dem Ecdyson produziert wird. Durch die Kombination von ChIPseq, RNAseq und der Auswertung elektronischer Daten wurden von uns fünf potentielle Max-unabhängige Zielgene von Myc identifiziert. Des weiteren haben experimentelle Daten gezeigt, dass diese in Zusammenhang mit dem Effekt von Myc auf Max0 Mutanten stehen. Zusammenfassend haben unsere Daten bestätigt, dass einige Funktionen von Myc Max-unabhängig sind und es besteht die Möglichkeit, dass dieser Effekt eine Rolle während der Replikation spielen könnte.show moreshow less
Metadaten
Author: Jennifer Gerlach
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-154917
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Graduate Schools
Faculties:Graduate Schools / Graduate School of Life Sciences
Referee:Prof . Dr. Peter Gallant, Prof. Dr. Christian Wegener, Prof. Dr. Thomas Raabe
Date of final exam:2017/11/09
Language:English
Year of Completion:2018
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 570 Biowissenschaften; Biologie
GND Keyword:Taufliege; Myc
Tag:Drosophila Myc transcription growth PAF1
Release Date:2018/11/09
Licence (German):License LogoCC BY-SA: Creative-Commons-Lizenz: Namensnennung, Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International