Title (eng)
Characterizing the biological effects of tRNA fragments on endo-siRNA targets
Parallel title (deu)
Charakterisierung der biologischen Effekte von tRNA Fragmenten auf endo-siRNA Ziele
Author
Sophie Juliane Veigl
Advisor
Matthias Schaefer
Assessor
Matthias Schaefer
Abstract (deu)
Die kontrollierte, stress-induzierte Fragmentierung von tRNAs ist ein konservierter Prozess mit den verschiedensten postulierten Funktionen. Es wurde gezeigt, dass tRNA Hälften mit den Prozessen der RNAi interferieren. Das deutet darauf hin, dass tRNA Fragmente die Genexpression auf einem post-transkriptionalen Level während der Erholung von Stress beeinflussen. Ziel dieser Arbeit war es, tRNA Fragmentierung von der zellulären Antwort auf Stress zu trennen. Dies sollte durch das Konstruieren und Testen von Expressionssystemen in Zellkultur geschehen, die es erlauben, tRNA Fragmentierung ohne jeglichen Zellstress zu induzieren und zu limitieren. Mit Hilfe von Drosophila S2 Zellen wurde begonnen, die Effekte von tRNA Fragmenten zu analysieren. Zwei Expressionssysteme wurde hergestellt und ihre Fähigkeit, tRNA Fragmentierung zu induzieren wurde molekularbiologisch und biochemisch geprüft. Es wurde gezeigt, dass die Induktion von tRNA Fragmentierung durch die Expression der Endonuklease humanes Angiogenin (hANG) keine Stress-Signale hervorrief, was darauf hindeutete, dass es möglich ist, tRNA Fragmentierung von Signalwegen der Stressantwort zu trennen. Um die stress-unabhängigen Effekte von tRNA Fragmenten auf RNAi weiter zu Untersuchen, wurden die Abundanz von mRNAs von Genen, deren Expression von Dcr-2 und Ago-2 Mutanten besonders nach einem Hitzeschock beeinflusst war, getestet. Die Expressionsanalyse zeigte, dass die Expression der mRNA eines bekannten Ziels einer endo-siRNA, mus-308, hochreguliert war. Weitere Untersuchungen zeigten, dass tRNA Fragmente ausreichend waren um diese hohen mRNA Mengen von mus-308 herbeizuführen. Zusammenfassend zeigten die experimentellen Daten dieser Masterarbeit erste Versuche, den Effekt von tRNA Fragmenten ohne dein Einfluss von Stress-Signalwegen zu untersuchen. In Zukunft wird dies es möglich machen, die Hypothese zu prüfen, dass tRNA Fragmente Prozesse der RNAi beeinflussen.
Abstract (eng)
The controlled fragmentation of tRNAs is a conserved process in response to stress conditions with various proposed functions. Recently, it has been shown that tRNA halves interfere with the RNAi machinery, suggesting that tRNA fragmentation might affect gene expression on a post-transcriptional level during stress recovery. The aim of this work was to uncouple tRNA fragmentation from the stress response by designing and testing cell culture expression systems that allow inducing but also limiting tRNA fragmentation without the application of any stress. Using Drosophila S2 cells this work started to analyze the downstream effects of tRNA fragments. Two expression systems were designed and analyzed for their capability to induce and limit tRNA fragmentation by molecular as well as biochemical approaches. It was shown, that the induction of tRNA fragmentation by expressing the endonuclease human Angiogenin (hANG) did not elicit stress signaling, thus indicating that separating the fragmentation of tRNAs from other pathways of the stress response is feasible. To extend the investigation of the effects of stress-independent tRNA fragments on the RNAi machinery, mRNA levels of genes that were affected by Dcr-2 and Ago-2 mutations and a Dnmt2 mutation, especially after heat shock were assessed. The expression analysis showed that the mRNA levels of a known endo-siRNA target, mus308, were upregulated. Further investigations revealed that tRNA fragments were sufficient to induce high mRNA levels of this target gene. In summary, work presented in this thesis provides a starting point to assess the effects of tRNA fragments when uncoupled from stress responses, which should allow testing the hypothesis, which states that tRNA fragmentation affects siRNA-mediated gene silencing.
Keywords (eng)
tRNA fragmentsRISCendo-siRNAstress response
Keywords (deu)
tRNA FragmenteRISCendo-siRNAStressantwort
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1320258
rdau:P60550 (deu)
VI, 78 Blatt : Illustrationen, Diagramme
Number of pages
85
Association (deu)
Title (eng)
Characterizing the biological effects of tRNA fragments on endo-siRNA targets
Parallel title (deu)
Charakterisierung der biologischen Effekte von tRNA Fragmenten auf endo-siRNA Ziele
Author
Sophie Juliane Veigl
Abstract (deu)
Die kontrollierte, stress-induzierte Fragmentierung von tRNAs ist ein konservierter Prozess mit den verschiedensten postulierten Funktionen. Es wurde gezeigt, dass tRNA Hälften mit den Prozessen der RNAi interferieren. Das deutet darauf hin, dass tRNA Fragmente die Genexpression auf einem post-transkriptionalen Level während der Erholung von Stress beeinflussen. Ziel dieser Arbeit war es, tRNA Fragmentierung von der zellulären Antwort auf Stress zu trennen. Dies sollte durch das Konstruieren und Testen von Expressionssystemen in Zellkultur geschehen, die es erlauben, tRNA Fragmentierung ohne jeglichen Zellstress zu induzieren und zu limitieren. Mit Hilfe von Drosophila S2 Zellen wurde begonnen, die Effekte von tRNA Fragmenten zu analysieren. Zwei Expressionssysteme wurde hergestellt und ihre Fähigkeit, tRNA Fragmentierung zu induzieren wurde molekularbiologisch und biochemisch geprüft. Es wurde gezeigt, dass die Induktion von tRNA Fragmentierung durch die Expression der Endonuklease humanes Angiogenin (hANG) keine Stress-Signale hervorrief, was darauf hindeutete, dass es möglich ist, tRNA Fragmentierung von Signalwegen der Stressantwort zu trennen. Um die stress-unabhängigen Effekte von tRNA Fragmenten auf RNAi weiter zu Untersuchen, wurden die Abundanz von mRNAs von Genen, deren Expression von Dcr-2 und Ago-2 Mutanten besonders nach einem Hitzeschock beeinflusst war, getestet. Die Expressionsanalyse zeigte, dass die Expression der mRNA eines bekannten Ziels einer endo-siRNA, mus-308, hochreguliert war. Weitere Untersuchungen zeigten, dass tRNA Fragmente ausreichend waren um diese hohen mRNA Mengen von mus-308 herbeizuführen. Zusammenfassend zeigten die experimentellen Daten dieser Masterarbeit erste Versuche, den Effekt von tRNA Fragmenten ohne dein Einfluss von Stress-Signalwegen zu untersuchen. In Zukunft wird dies es möglich machen, die Hypothese zu prüfen, dass tRNA Fragmente Prozesse der RNAi beeinflussen.
Abstract (eng)
The controlled fragmentation of tRNAs is a conserved process in response to stress conditions with various proposed functions. Recently, it has been shown that tRNA halves interfere with the RNAi machinery, suggesting that tRNA fragmentation might affect gene expression on a post-transcriptional level during stress recovery. The aim of this work was to uncouple tRNA fragmentation from the stress response by designing and testing cell culture expression systems that allow inducing but also limiting tRNA fragmentation without the application of any stress. Using Drosophila S2 cells this work started to analyze the downstream effects of tRNA fragments. Two expression systems were designed and analyzed for their capability to induce and limit tRNA fragmentation by molecular as well as biochemical approaches. It was shown, that the induction of tRNA fragmentation by expressing the endonuclease human Angiogenin (hANG) did not elicit stress signaling, thus indicating that separating the fragmentation of tRNAs from other pathways of the stress response is feasible. To extend the investigation of the effects of stress-independent tRNA fragments on the RNAi machinery, mRNA levels of genes that were affected by Dcr-2 and Ago-2 mutations and a Dnmt2 mutation, especially after heat shock were assessed. The expression analysis showed that the mRNA levels of a known endo-siRNA target, mus308, were upregulated. Further investigations revealed that tRNA fragments were sufficient to induce high mRNA levels of this target gene. In summary, work presented in this thesis provides a starting point to assess the effects of tRNA fragments when uncoupled from stress responses, which should allow testing the hypothesis, which states that tRNA fragmentation affects siRNA-mediated gene silencing.
Keywords (eng)
tRNA fragmentsRISCendo-siRNAstress response
Keywords (deu)
tRNA FragmenteRISCendo-siRNAStressantwort
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1320259
Number of pages
85
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