Transcriptional regulation during fruiting body formation in



Documenti analoghi
Diss: ETH. 26- Okt Cat_. presented by. Dipl. ETH Natw. Accepted on the recommendation of. Diss. ETH No 9131

Epithelial-Mesenchymal Transition in Cancer. Relevance of Periostin Splice Variants

COMPARATIVE ANALYSIS OF mrna TARGETS FOR HUMAN PUF-FAMILY RNA-BINDING PROTEINS

I geni marker sono necessari per l'isolamento di piante transgeniche (efficienza di trasf. non ottimale), ma poi non servono più.

Mechanisms of neuronal apoptosis and axon growth. presented by. Dipl. accepted on the recommendation of. Valeria Gagliardini. Bioc.hemi.

DOLFINI DILETTA MATRICOLA

REGOLAZIONE DELL ESPRESSIONE GENICA. Controllo trascrizionale in E. coli. Esempio: Lac operon

Regulation of Neural Crest Stem Cell Development. Stine Büchmann-Møller

ANTIVIRALCD8 T CELL RESPONSE: ROLE OF PERSISTENTANTIGEN AND OFT HELP. for the degree of Doctor of Natural Sciences. Presentedby PAOLAAGNELLINI

Applicazioni biotecnologiche in systems biology

COMPOSTING FACILITIES AND BIOAEROSOLS AS SOURCES OF LEGIONELLA AND AMOEBAE

Research Collection. A low-power CMOS Bluetooth transceiver. Doctoral Thesis. ETH Library. Author(s): Beffa, Federico. Publication Date: 2003

HIV-Derived Lentiviral Vectors Engineered for Regulated Transgene Expression

Il nobel per l interferenza dell RNA

GOOD PRACTICE SUSTAINABLE BUILDINGS

SAGE: Serial Analysis of Gene Expression

EIII. Energy cost analysis in filament melt spinning. Swiss Federal Institute of Technology Zurich. Doctor of Technical Seiences

Diss; ETH )(3. Cloning of DRAL, a novel LIM domain protein down-regulated in. embryonal rhabdomyosarcoma cells. Dipl.

ANALISI DEI PERICOLI Hazard Analysis

Le cellule staminali dell embrione: cosa possono fare Embryonic stem cells are exciting because they can make all the different types of cell in the

Research Collection. Statistical decisions based directly on the likelihood function. Doctoral Thesis. ETH Library. Author(s): Cattaneo, Marco E.G.V.

L adattamento dei batteri. Strategie di adattamento

DISS. ETH NO PHYSICAL AND CHEMICAL GELS. A thesis submitted to attain the degree of. DOCTOR OF SCIENCES of ETH ZURICH. (Dr. Sc.

Molecular basis of the X-linked Dyskeratosis disease: insights from Drosophila

THINKING DIGITAL SYNCHRONIZING WITH THE FUTURE PENSIERO DIGITALE: SINCRONIZZARSI COL FUTURO

Il differenziamento cellulare

A dissertation submitted to ETH ZURICH. for the degree of Doctor of Sciences. presented by DAVIDE MERCURIO

F ondazione Diritti Genetici. Biotecnologie tra scienza e società

eucarioti Cellula umana contiene circa geni

Research Collection. Role of calcium-calmodulin in the regulation of cell proliferation identification of nuclear calmodulin targets.

PERCHE I BATTERI HANNO SUCCESSO

Biologia Molecolare. CDLM in CTF L analisi del genoma

COME VIENE REALIZZATA UNA RICERCA SPERIMENTALE IN BIOLOGIA MOLECOLARE?

A Neuromorphic VLSI System for Modeling Spike Based Cooperative Competitive Neural Networks

partner tecnico dell evento dal

Appendice E - Appendix E PANNELLI FOTOVOLTAICI - PHOTOVOLTAIC PANELS

Il genoma dinamico: gli elementi trasponibili

Optimal Modelingand Drug

The role of Rip2 kinase and bacterial infections in shaping innate and adaptive immune responses

QUESTIONARIO 1: PROCESSO DI AUTOVALUTAZIONE

UNIVERSITÀ DI PISA FACOLTÀ DI INGEGNERIA

SYMPHONY ENERGY MANAGER

C). Quindi, con la spettroscopia NMR, le informazioni sulla struttura molecolare vengono dedotte osservando il comportamento dei nuclei atomici.

Esperienze nel settore Automotive

Basi di Dati Prof. L. Tanca e F. A. Schreiber APPELLO DEL 12 FEBBRAIO 2015 PARTE 1

La qualità vista dal monitor

Gli organismi viventi

ANALISI POST-GENOMICHE TRASCRITTOMA: CONTENUTO DI RNA DI UNA CELLULA.

A synthetic approach to study function and expression of the Saccharomyces cerevisiae RNA helicase Ded1

Pannello Lexan BIPV. 14 Gennaio 2013

Tancredi Mangano Volti in trappola, 1994-ongoing series

Modifiche costruttive e sostituzione di una macchina facente parte di un insieme complesso

B R O C H U R E D E I C O R S I

Dal DNA all RNA. La trascrizione nei procarioti e negli eucarioti

Domanda. L approccio interprofessionale in sanità: razionale ed evidenze. Programma. Programma

Modello di Controllo dell Accesso basato sui ruoli (RBAC)

Stem Cells. Medicine Biology. Bioethics

DNA - RNA. Nucleotide = Gruppo Fosforico + Zucchero Pentoso + Base Azotata. Le unità fondamentali costituenti il DNA e l RNA sono i Nucleotidi.

Emissions-Controlled Diesel Engine

Università degli Studi di Milano Facoltà di Scienze Motorie Corso di laurea in scienze motorie

REUMAFLORENCE 2008 Le criticità della terapia biologica. Induzione di autoanticorpi e lupus-like sindrome

Strumenti e tecniche per la riqualificazione energetica Comune di Bolzano

NOTIZIE DALLA SCOZIA

Analysis of cell lineage stability during X.laevis tadpoles tail regeneration. Dr. Cesare Gargioli Centre of Regenerative Medicine University of Bath

Introduzione ai Web Services Alberto Polzonetti

Come funzionano gli oligo Antisenso? RNA WORLD. mrna. Regolare l espressione genica tramite molecole di RNA. Come funzionano gli oligo antisenso?

ILLY AND SUSTAINABILITY

Meccanismo di monitoraggio. Convenzione del Consiglio d Europa sulla lotta contro la tratta degli esseri umani

CLASSIFICAZIONE A 6 REGNI

FLORIM CERAMICHE SPA Via Canaletto, Fiorano Modenese (MO)

AGENZIA AGIR REPUBBLICA

Pannello LEXAN BIPV. 20 Novembre 2013

Università degli Studi di Milano 16 gennaio Dipartimento Informatica e Comunicazione aula Beta

M/S CERAMICA SCARABEO Località Pian del Trullo Fabrica di Roma (VT), ITALY Fabrica di Roma (VT), ITALY. C. A. Sig.

MODULO 5 ACCESS Basi di dati. Lezione 4

Me and You and Everyone We Know

Research Collection. Ontogenic resistance in apple. Doctoral Thesis. ETH Library. Author(s): Gusberti, Michele. Publication Date: 2012

Introduzione Kerberos. Orazio Battaglia

Stepwise fragment condensation of polypeptides as a model for chemical evolution of biopolymers

Università degli Studi di L Aquila. Facoltà di Ingegneria. Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica Corso di Sistemi Informativi

NORMATIVA OGM IN ALIMENTI, SEMENTI E COLTURE AGRARIE

Gestione Iva Autotrasportatori Differita

L analisi dell attività

Dal DNA alle proteine: La trascrizione e la traduzione

Computational and Mathematical Studies on Cellular Signal Initiation at the Receptors Level

Macromolecole Biologiche. I domini (III)

Figura 1. Rappresentazione della doppia elica di DNA e struttura delle differenti basi.

Cannabinoids and CB 1 Receptors in Spinal Nociceptive Processing


Mediatore chimico. Recettore. Trasduzione del segnale. Risposta della cellula

POLITICA DI COESIONE

LN758 Italian: Level One (Standard)

Tecniche biofisiche basate su nanopori

Capitolo 4 - Teoria della manutenzione: la gestione del personale

REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE GENICA

Ministero della salute Dott.ssa Monica Capasso

Progetto BPR: Business Process Reengineering

e-privacy 2012 Open data e tutela giuridica dei dati personali

Transcript:

DISS. ETHNO. 15480 Transcriptional regulation during fruiting body formation in the basidiomycetecoprinopsiscinerea: promoter analysis of the cg!2 gene encoding a fruiting body-specificgalectin A dissertationsubmittedto the SWISS FEDERAL INSTITUTEOF TECHNOLOGYZÜRICH for the degree of Doctor of Natural Sciences presented by RINALDO CAMILLO BERTOSSA Dipl. Natw. ETH born 22.2.1972 Citizen of Rossa (GR) accepted on the recommendationof Prof. Dr. M. Aebi, examiner Prof. Dr. U. Kües, co-examiner Dr. M. Künzler, co-examiner 2004

Summary Basidiomycetous fungi propagate as loose, undifferentiated mycelia in the Substrate they live of. The combined action of various Stimuli induce on the established mycelium the formation of a variety of highly differentiated structures. One of these, the fruiting body, develops usually on dikaryotic mycelia (mycelia containing two haploid nuclei with complementary mating specificities) and is specialized in the production and dispersal of sexual spores. The formation of the fruiting body is strictly regulated by several factors, of which mating type genes, light and nutrients play a central role. The effects these regulators exert on fruiting body formation are known but the molecular mechanisms through which they act remain yet largely obscure. Regulation of transcription is one possible means to attain control over cellular events. The discussion of some mechanisms of transcriptional regulation during developmental processes in fungi introduces the thesis. In the basidiomycete Coprinopsiscinerea, two galectins (ß-galactoside binding proteins), cgll and cgl2, were shown to be exclusively expressed, though at slightly different time points for each protein, in restricted tissues of the young developing fruiting body. To explore to what extent transcriptional control is exploited to regulate fruiting events, the regulation of cgl2 transcription by fruiting-regulating Signals was analyzed. For this purpose, C. cinerea was transformed with reporter plasmids containing the gfp coding sequence under control of modified cgl2 promoter fragments. Transcript levels of the endogenous cgr/2 and the ectopic integrated gfp gene were subsequently analyzed in C. cinerea transformantsby a newly developed analytical method based on real-time PCR technology. The investigationof the cgl2 Promoter in a self-compatible homokaryotic strain allowed defining the minimal Promoter fragment able to confer wild-type regulated transcription to the gfp reporter gene. In the minimal promoter fragment, a site similar to a Sp1 -binding motif functioned as enhancer and a sequence containing a CRE (camp responsive element) motif together with AAGG direct repeats was necessary to achieve respectable basal activity as well as transcriptional induction upon prolonged incubation of transformantsin continuousdarkness. The possible involvement of the CRE motif in cgl2 transcriptional regulation is in agreementwith the direct influence camp has on fruiting events, as established from previous studies in C. cinerea. The

repression of cgl2 transcription upon incubation of transformantsin continuous light could not be linked to any site in the cgl2 promoter and despite the direct control exerted by mating type genes on fruiting, no result indicated presence of docking Sites for mating type factors in the cgl2 promoter. Fruiting body formation on monokaryons is usually repressed as is galectins expression. To explore whether the repression of cgl2 expression is mediated, at transcriptional level, by promoter elements, the gfp reporter constructs were transformed and tested in a monokaryotic C. cinerea strain. Preliminary results indicatethat the observed repression was due to specific Sites in the cgl2 promoter. At the end of the thesis, a possible model for the regulation of the cgl2 promoter, based on the findings presented in the thesis and backed up by additional data from the literature, is proposed. 2-

Riassunto I basidiomiceti si sviluppanosottoformadi micelio indifferenziato nel substrato di cui si nutrono. L'azione combinata di diversi stimoli inducono nel micelio la formazione di varie strutture altamente differenziate. Una di queste, il corpo fruttifero, si sviluppa solitamente su micelio dicariotico (contenentedue nuclei aploidi a diversa polaritä) ed e specializzato nella produzione e disseminazione delle spore sessuali. Lo sviluppo del corpo fruttifero e strettamente regolato da molteplici fattori dei quali i geni di incrocio, la luce e il nutrimentohanno un ruolo fondamentale. L'influenza che questi hanno nella formazione del corpo fruttifero e nota ma i meccanismimolecolari attraverso i quali essi agiscono sono ancora sconosciuti. La regolazione della trascrizione e uno dei modi attraverso il quäle eventi cellulari possono essere controllati. La presentazione di alcuni meccanismi di regolazione della trascrizione depurante i processi di sviluppo dei funghi introduce la tesi. Nel basidiomicete Coprinopsis cinerea due galectine (proteine che legano il ß- galattosio), cgll e cgl2, sono espresse esclusivamente, anche se in momenti leggermente distinti per ogni proteina, in tessuti circoscritti del giovane corpo fruttifero in sviluppo. Per capire in che modo la trascrizionee sfruttata come livello di controllo nell'organizzazione degli eventi della fruttificazione, la regolazione della trascrizione di cgr/2 da parte dei fattori che inducono la fruttificazione e stato analizzato a livello di promotore in C. cinerea. A tale scopo, C. cinerea e stato trasformato con piasmidi contenenti la sequenza codificante di gfp sotto controllo di frammenti del promotore cgl2 modificati e il livello del trascritto del gene endogeno cgl2 e di gfp e stato analizzato in trasformanti di C. cinerea per mezzo di un nuovo procedimento analitico basato sulla tecnologia "real-time PCR". L'analisi del promotore di cgl2 in un ceppo omocarioticofruttificante ha permesso di definire il frammento di promotore minimo capace di conferire una trascrizione "wild-type" al gene gfp. Nel frammento del promotore minimo, un sito simile al motivo riconosciuto dal fattore Sp1 funziona come "enhancer" e una sequenza contenente un motivo CRE (elemento che risponde a camp) insieme a una ripetizione diretta della sequenza AAGG sono necessari sia per raggiungere livelli appropriati di attivitä basale sia per provocare un'induzione di trascrizione dopo prolungata incubazione dei trasformanti all'oscuritä. La possibile implicazione del motivo CRE nella 3-

regolazione della trascrizionedel gene cgl2 e in camp possiede sulla fruttificazione,come stabilito precedentementeda studi con C. accordo con l'influenza diretta che cinerea. La repressionedella trascrizionedi cgl2 dopo incubazionedi trasformanti in luce continua non ha potuto essere collegata a nessun sito nel promotore di cgl2 e, nonostante il controllo diretto esercitato dai geni d'incrocio sulla fruttificazione, nessun risultato ha potuto indicare la presenza di possibili motivi di riconoscimento per i prodotti di questi geni nel promotore di cgl2. La formazione del corpo fruttifero in miceli primari e solitamente repressa come pure l'espressione delle galectine. Per capire se la repressione dell'espressione di cgl2 e mediata, a livello della trascrizione, da elementi nel promotore, i vettori contenenti il gene gfp sono stati trasformati e analizzati in un ceppo aploide di C. cinerea. Risultati preliminari indicano che la repressione potrebbe essere raggiunta con l'ausilio di sequenze specifiche all'interno del promotore di cgl2. Alla fine della tesi e proposto un possibile modello della regolazione del promotore del cg!2 basato sui risultati ottenuti nella tesi e appoggiato da dati addizionali presi dalla letteratura. -4