Please use this identifier to cite or link to this item: http://doi.org/10.25358/openscience-4722
Authors: Herold, Thomas
Title: Vergleichende Analyse der Gene und der Genomstruktur der geschlechtsbestimmenden Chromosomenregion von Chironomus und Camptochironomus
Online publication date: 15-Nov-2012
Language: german
Abstract: Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein Bereich aus der geschlechtsbestimmenden Chromosomenregion, der „Contig SDR“, von C. tentans mit einer Größe von ~87 kb untersucht. Zur Erstellung des Contigs wurden 8 BAC-Klone aus C. tentans isoliert, teilweise subkloniert und sequenziert. Innerhalb des Contigs SDR konnten insgesamt 13 Gene sowie ein Teilbereich des Gens rpS5-like im distalen Bereich des Contigs SDR identifiziert werden. Hierbei handelt es sich um dieselben Gene, welche schon im Contig SDR von C. thummi identifiziert werden konnten. Ein Vergleich der beiden Contigs zeigt, dass die Abfolge der Gene zwischen den beiden Arten C. thummi und C. tentans identisch ist. Weiterhin konnten im Contig SDR von C. tentans sechs Bereiche lokalisiert werden, in denen repetitive oder transposable Elemente zu finden sind. Ein Vergleich der larvalen Transkripte (L4-Stadium) von 11 Genen des Contigs SDR aus C. thummi ♂ und C. thummi ♀ per RT-PCR und Hochdurchsatz-Sequenzierung zeigte mit Ausnahme der Gene luc7(p)-like sowie fs(1)K10-like bislang keine weiteren geschlechtsspezifischen Unterschiede. Im Gen luc7(p)-like konnte in C. thummi ♀ und C. piger ♀ ein alternativ gespleißtes Intron im eigentlichen Exon 2 identifiziert werden. Bei fs(1)K10-like konnte in C. thummi ♂ eine Duplikation des Gens nachgewiesen werden. Weiterhin wurden mit Hilfe des RACE-Verfahrens die 5’UTR- und 3’UTR-Bereiche der Transkripte analysiert. Hierdurch konnten differentielle Spleißprodukte identifiziert werden, welche jedoch nicht geschlechtsspezifisch auftreten. Die bioinformatische Bearbeitung der von den Genen der SDR kodierten Proteine auf konservierte Domänen zeigt vier Proteine, die möglicherweise als Transkriptions- oder Spleißfaktoren wirken können. Hierbei handelt es sich um die Proteine der Gene mi-er1-like, luc7(p)-like, polyhomeotic-like sowie rpn5-like. Für das auf Grund der männchenspezifischen Duplikation in C. thummi in den Fokus geratene Genprodukt von fs(1)K10-like konnten keine Domänen vorhergesagt werden. Somit kann nicht gesagt werden, ob das Protein im Rahmen der Geschlechtsdetermination eine Funktion haben könnte. Die Sequenzidentität der abgeleiteten AS-Sequenz liegt für alle Gene außer mi-er1-like (87,6 %) zwischen den beiden Arten C. tentans und C. thummi bei 93,3 %.
In the present thesis, a range of approximately 87 kb of the sex determining region (SDR) of C. tentans has been analyzed and characterized by sequencing eight BAC-clones of this region. Within the SDR 13 genes were detected as well as a fragment of the gene rpS5-like in the distal part of the SDR. All identified genes of the SDR in C. tentans as well as their sequential arrangement are identical to the organization of C. thummi. Within the SDR six regions with repetitive or transposable elements have been identified. A comparison between the transcripts (L4-stage) of 11 genes of the SDR of C. thummi ♀ and C. thummi ♂ with RT-PCR and High-Throughput-Sequencing has shown no sex-specific differences with the exception of the genes luc7(p)-like and fs(1)K10-like. In luc7(p)-like an alternatively spliced intron has been found in exon 2 of C. thummi ♀ and C. piger ♀. In fs(1)K10-like a duplication of the gene has been found in C. thummi ♂. Furthermore different splice-products within the UTR-regions of the genes have been found with the help of 5’- and 3’-RACE. But all these differences are not sex-specific. Bioinformatic analysis of the derived proteins (coded by the genes of the SDR) searching for conserved domains has revealed four proteins which can act as transcription- or splice-factors. These proteins are coded by the genes mi-er1-like, luc7(p)-like, polyhomeotic-like as well as rpn5-like. For the gene fs(1)K10-like and its duplication in C. thummi ♂ no significant hits to conserved domains have been found. Thus it remains unclear if the protein plays a role in the determination of sex. The averaged sequence- identity of the genes/ derived proteins on the level of amino-acids is higher than 90 % (93,3 %) between the two species C. thummi and C. tentans. An exception is the gene mi-er1-like whose derived protein displays an amino acid sequence identity of 87,6 %.
DDC: 570 Biowissenschaften
570 Life sciences
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 10 Biologie
Place: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-4722
URN: urn:nbn:de:hebis:77-32702
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: In Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent: 154 S.
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