title: EEinfluss des RNAi Knockdowns von ausgewählten Genen des Folsäuremetabolismus auf Reproduktion, Lebensspanne und Genexpression von Caenorhabditis elegans
Creators: name: Eder, Alexander
Publisher: name: :none
Year: 2012

description: Folsäure ist ein essentielles wasserlösliches B-Vitamin und führt bei Mangel nachweislich zu gravierenden Erkrankungen beim Menschen. Innerhalb dieser Arbeit wird an Hand des Modellorganismus C. elegans der Metabolismus von Folsäure untersucht. Hierfür wird jeweils die Expression eines von fünf Genen (folt-1, Y4C6B.5, dhfr-1, mthf-1 und metr-1) des Folsäurestoffwechsels mittels RNAi verringert und die Auswirkungen auf die Genexpression der vier übrigen Gene, die Lebensspanne und die Reproduktion untersucht. Zunächst wird die mRNA Expression der RNAi behandelten Würmer mittels realtime RT-PCR gemessen, um die Funktionsfähigkeit des RNAi-Mechanismus sicherzustellen. Das Verfüttern von folt-1, dhfr-1 und metr-1 RNAi Bakterien führt grundsätzlich zu einer Verringerung der mRNA, allerdings ist der Effekt bei Y4C6B.5 und mthf-1 nicht zu sehen. Ein Mangel an FOLT-1 führt vermutlich zu einer geringeren Folataufnahme und daher zu einer reduzierten Expression der nachfolgenden Enzyme DHFR-1 und MTHF-1. Ebenso kann gezeigt werden, dass der Mangel des Transporters einen negativen Einfluss auf die Reproduktion und Lebensspanne von C. elegans hat. Sobald ein RNAi Knockdown der Dihydrofolatreduktase vorliegt, führt das wiederum zu einer Erhöhung der Expression des Folattransporters FOLT-1, vermutlich um die Menge an intrazelllulären Folaten, die nicht über die DHFR verstoffwechselt werden müssen, zu erhöhen. Der Mangel an DHFR-1 führt in beiden Wurmstämmen zu einer reduzierten Lebensspanne, hat aber keinen Einfluss auf die Nachkommenschaft. Ein RNAi Knockdown der Methioninsynthase, welche verantwortlich für Tetrahydrofolat aus 5-Methylentetrahydrofolat und die Remethylierung von Homocystein zu Methionin ist, bedingt bei RNAi sensitiven Würmern eine Verringerung der Reproduktionsrate und auch eine verkürzte Lebensspanne. Wie bereits in anderen Organismen gezeigt, kann auch hier bestätigt werden, dass ein Eingriff in den Folsäurestoffwechsel, sowohl im Bereich der Folataufnahme wie auch im Bereich von Schlüsselenzymen, zum einen durch die veränderte Expression von Genen kompensiert werden kann und zum anderen aber auch einen negativen Einfluss auf die Reproduktion und Lebensspanne von C. elegans hat.
description: Folic acid is an essential water-soluble B vitamin and deficiency has been shown in more serious medical conditions in humans. Within this work on hand of the model organism C. elegans, the metabolism of folic acid is studied. Therefore respectively were the expression one of the five genes (folt-1, Y4C6B.5, dhfr-1, mthf-1 and metr-1) of folic acid metabolism, reduced by means of the RNAi mechanism and the effect on the gene expression of the remaining four genes, the life span and the progeny examined. The mRNA expression of the RNAi treated worms is measured by real time RT-PCR to ensure the functionality of the RNAi mechanism. The feeding of folt-1, dhfr-1 and metr-1 RNAi bacteria generally leads to a reduction in the mRNA, but not in Y4C6B.5 and mthf-1. A deficiency of FOLT-1 presumably leads to a reduced folate intake and hence to a reduced expression of the following enzymes DHFR-1 and MTHF-1. Also it can be shown that the lack of the transporter has a negative effect on reproduction and life span of C. elegans. When a present RNAi knockdown of dihydrofolate reductase, which in turn leads to an increase in the expression of the folate transporter FOLT-1, probably in order to increase the amount intracellular folate, which need not be metabolized via the DHFR. The lack of DHFR-1 reduced life span but has no effect on the offspring into the two worm strains. An RNAi knockdown of methionine synthase, which is responsible for 5-methylenetetrahydrofolate from tetrahydrofolate and the remethylation of homocysteine to methionine, due in RNAi sensitive worms reducing the reproduction rate and a shortened life span. As already shown in other organisms, which can also be confirmed that an intervention in the folic acid metabolism, both in the field of folate as well as in the range of key enzymes, on the one hand can be compensated by the altered expression of genes and to the other also has a negative influence on the reproduction and life span of C. elegans.