Universität zu Köln

Identification and characterization of differentially expressed microRNAs in adult tissues of the long-lived Drosophila dilp2-3,5 mutant

Werner, Jennifer Annette (2014) Identification and characterization of differentially expressed microRNAs in adult tissues of the long-lived Drosophila dilp2-3,5 mutant. PhD thesis, Universität zu Köln.

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    Abstract

    MiRNAs sind kleine regulatorische Moleküle, welche in Eukaryoten diverse Funktionen durch die Steuerung der Expression von Genen auf post-transkriptioneller Ebene in spezifischen Geweben ausüben. In der Fruchtfliege Drosophila melanogaster sind 238 miRNAs annotiert, die nur vereinzelt funktionell charakterisiert sind. Einige miRNAs spielen eine Rolle in biologischen Prozessen des Alterns und stehen im direkten Zusammenhang mit altersmodulierenden Signaltransduktionswegen, zu denen auch der Insulin/IGF-ähnliche Signalweg (IIS) zählt. Ob miRNAs die phänotypischen Effekte von reduziertem IIS, wie Lebensverlängerung und Resistenz gegenüber Stressfaktoren, vermitteln, ist gänzlich unbekannt. Für eine umfangreiche Charakterisierung von miRNAs ist die Information über gewebespezifische Expression unerlässlich. Bei der adulten Fliege wurden bisher nur Ovarien untersucht und es wurde zwischen der Expression in Köpfen und ganzen Körpern unterschieden. In der vorliegenden Arbeit wurden erstmals spezifische miRNA-Expressionsprofile der vier folgenden adulten Gewebe erstellt; des Gehirns, des Thorax, des Darmes und des Abdomens. Des Weiteren wurden in dieser Arbeit differenziell regulierte miRNAs in Geweben von langlebigen Drosophila dilp2-3,5-Mutanten identifiziert und mittels miRNA-Überexpressionsanalysen sowie einer im Rahmen dieser Arbeit generierten miRNA-Knockout-Mutante auf IIS-assoziierte Phänotypen funktionell untersucht. Die vorliegende Arbeit leistet einen wesentlichen Beitrag zur Charakterisierung von miRNAs in Drosophila melanogaster im Allgemeinen, liefert insbesondere eine umfangreiche Analyse identifizierter differenziell regulierter miRNAs in langlebigen Insulin-Mutanten und trägt so zur Aufklärung der dem Alterungsprozess zu Grunde liegenden biologischen Mechanismen bei. MiRNAs are small regulatory molecules that execute diverse functions in eukaryotes through the post transcriptional control of gene expression in specific tissues. In the fruit fly Drosophila melanogaster 238 miRNAs are annotated and only few have been functionally characterized. Some miRNAs play a role in the biological processes of aging and are directly linked with aging modulating pathways including the insulin/IGF-like signaling (IIS) pathway. Whether miRNAs mediate phenotypic effects of reduced IIS remains unknown. For a comprehensive characterization of miRNA function, information about tissue-specific expression is indispensible which so far in the adult fly is limited to ovaries and the analysis of heads and whole bodies. In the present study for the first time miRNA expression profiles from four adult tissues including the brain, the thorax, the digestive tract and the abdomen were generated. Furthermore, differentially expressed miRNAs in tissues of the long-lived Drosophila dilp2-3,5 mutant were identified and functionally characterized for IIS-associated phenotypes by overexpression analysis and by a miRNA knock-out mutant generated within the scope of this study. The present study provides fundamental information for the characterization of miRNA function in Drosophila in general, supplies particularly an analysis of identified differentially expressed miRNAs in long-lived insulin mutants and thus contributes to the elucidation of biological mechanisms underlying the process of aging.

    Item Type: Thesis (PhD thesis)
    Creators:
    CreatorsEmail
    Werner, Jennifer Annettejaww@gmx.de
    URN: urn:nbn:de:hbz:38-55475
    Subjects: Natural sciences and mathematics
    Life sciences
    Uncontrolled Keywords:
    KeywordsLanguage
    microRNA; insulin; dilp2-3,5; Drosophila; adult tissues; sequencing; microarrayUNSPECIFIED
    Faculty: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
    Divisions: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
    Language: English
    Date: 03 April 2014
    Date Type: Publication
    Date of oral exam: 07 March 2014
    Full Text Status: Public
    Date Deposited: 08 Apr 2014 08:41:48
    Referee
    NameAcademic Title
    Partridge, LindaProf. Dr.
    URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/5548

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