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Large scale- and functional analysis for the requirement of TBP-function in early zebrafish development

Ferg, Marco

German Title: Großflächige- und funktionelle Analyse des TBP-Erfordernisses während der frühen Zebrafischentwicklung

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The differential expression of protein coding genes in specific cell types and during development requires the interaction of transcription factors with regulatory sequences in the proximal promoter to generate diverse expression patterns. In this thesis I address the differential regulatory function of TBP and the core promoter architecture facilitating this differential response in the complexity of the vertebrate organism by exploiting the experimental advantages of the zebrafish embryo model system. The work presented here demonstrates that only a proportion of genes require TBP-function in early zebrafish development and that TBP has a specific role in the clearance of maternal RNAs that includes the miR-430 pathway. These results indicate that TBP plays a major role in the transition from a transcriptionally inactive state to a transcriptionally active phase of the zebrafish embryo and has distinct functions in regulating gene expression during development. Furthermore, the bioinformatic characterisation of promoters regulated by TBP, as well as the functional analysis of the notail promoter, indicate that the TATA box, the core promoter motif TBP binds to, is not the defining feature of TBP-dependent transcription initiation mechanisms.

Translation of abstract (German)

Die differentielle Expression proteinkodierender Gene in spezifischen Zelltypen und während der Embryonalentwicklung beruht auf der Interaktion von Transkriptionsfaktoren mit regulatorischen Sequenzen im proximalen Promoter. Diese Interaktion gewährleistet die Erzeugung einer Vielzahl an Expressionsmustern. In der vorliegenden Arbeit wird der Frage nach der regulatorischen Funktion von TBP während der frühen Entwicklung des Zebrafisches nachgegangen und die Architektur des Kernpromoters untersucht, der diese differenzierte Antwort bewerkstelligt. Die hier vorgestellte Arbeit kann zeigen, daß nur ein bestimmter Anteil aller untersuchten Gene funktionelles TBP zur Expression benötigt. TBP hat eine spezifische Funktion in der Degradation maternaler RNA, die über den miR-430-pathway abgebaut werden. Die erzielten Resultate deuten darauf hin, das TBP eine herausragende Rolle im Übergang von einem transkriptionell inaktiven Zustand zu einer transkriptionell aktiven Phase während der Zebrafischentwicklung zukommt und eindeutige Funktionen in der Transkriptionsregulation innerhalb der Zebrafischentwicklung wahrnimmt. Die bioinformatische Charakterisierung von Promotoren, die durch TBP reguliert werden, sowie die funktionelle Analyse des notail Promoters weisen darauf hin, das die TATA box, das DNA-Element, welches mit TBP in der Kernpromoterregion interagiert, kein bestimmendes Merkmal TBP abhängiger Transkriptionsinitiation darstellt.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Strähle, Prof. Dr. Uwe
Date of thesis defense: 1 October 2008
Date Deposited: 07 Jan 2009 13:55
Date: 2008
Faculties / Institutes: Service facilities > Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Subjects: 570 Life sciences
Controlled Keywords: Molekularbiologie, Embryologie
Uncontrolled Keywords: Transkriptionsregulation , TBP , maternale RNA degradation , Promoterarchitekturtranscriptional regulation , TBP , maternal RNA degradation , promoter architecture
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