lOMoARcPSD|16349605
Vorlesung 4 – Hox – Gene, Zootyp, Geschlechtsbestimmung &
Dosiskompensation bei Drosophila
Evolutionäre Konservierung der Hox – Komplexe
Konserviert sind:
- Die einzelnen Hox – Gene
- Ihre Bindungsspezifität & ihre Funktion als Transkriptionsregulator
- Die Ordnung auf dem Chromosom
- Die Funktion, positionelle Information entlang der antero – posterioren Achse zu
geben
- Die Kolinearität zwischen Position im Hox – Komplex und Wirkung entlang der Achse
Ein Gen fürs Auge
- Pax – 6
- Bei Drosophila: eyeless
- Beim Menschen: anirida
- Bei der Maus: small eye
- Wenn eins der beiden Allele von Pax – 6 beschädigt ist, kommt es zur
Augenfehlbildung bei Mensch und Maus
- Wenn beide Allele defekt sind, werden keine Augen ausgebildet
Der molekulare Zootyp
- Der Zootyp ist ein Konzept, welches die Tatsache beschreibt, dass die Hox – Gene auch
bei morphologisch extrem unterschiedlichen Tiergruppen die Positionswerte in der
Körperlängsachse festlegen
Geschlechtsbestimmung
Wenn zwei X vorhanden sind,
wird Sex – lethal (Sxl) gebildet
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Bildung von Sxl
- Weibchen: besitzt 2x ,,rosa‘‘ – Gene und 1x ,,graue‘‘ Gene
Männchen: besitzt 1x ,,rosa‘‘ – Gene und 1x ,,graue‘‘ Gene
- Rosa Gene sind in der Lage Homodimere zu bilden
→ Homodimere sind Aktivatoren von Sxl
Graue Gene bilden Heterodimere
→ Heterodimere sind keine Aktivatoren von Sxl
- Heterodimere im Männchen: fangen Homodimere ab –> keine Aktivierung von Sxl
- Heterodimere beim Weibchen: können Homodimere nicht alle abfangen, da diese in
doppelter Kopie vorliegen –> Aktivierung von Sxl
→ ,,Chromosomen – zähl – Mechanismus‘‘
Im frühen Embryo entscheidet der ,,Chromosomen – zähl – Mechanismus‘‘, ob Sxl gebildet
wird oder nicht
Die mRNA von Sxl wird erst gespleißt, bevor es in ein aktives Protein translatiert werden kann
→ Prä – mRNA – Spleißen
→ Im Exon3 befindet sich ein Stopp - Codon
- Beim Weibchen wird die mRNA anders gespleißt als beim Männchen
→ Sxl (welches schon im frühen Embryo gebildet wurde) bindet an den Polypyrimidin
– Bereich, welcher sich zwischen Exon2 und Exon3 befindet und verdrängt dadurch
U2AF (Bindestelle für Spliceosom)
→ Spliceosom entfernt Intron zwischen E2 und E4 (Entfernen des E3 mit Stopp –
Codon)
→ Sxl stellt die eigene Produktion sicher
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Vorlesung 4 – Hox – Gene, Zootyp, Geschlechtsbestimmung &
Dosiskompensation bei Drosophila
Evolutionäre Konservierung der Hox – Komplexe
Konserviert sind:
- Die einzelnen Hox – Gene
- Ihre Bindungsspezifität & ihre Funktion als Transkriptionsregulator
- Die Ordnung auf dem Chromosom
- Die Funktion, positionelle Information entlang der antero – posterioren Achse zu
geben
- Die Kolinearität zwischen Position im Hox – Komplex und Wirkung entlang der Achse
Ein Gen fürs Auge
- Pax – 6
- Bei Drosophila: eyeless
- Beim Menschen: anirida
- Bei der Maus: small eye
- Wenn eins der beiden Allele von Pax – 6 beschädigt ist, kommt es zur
Augenfehlbildung bei Mensch und Maus
- Wenn beide Allele defekt sind, werden keine Augen ausgebildet
Der molekulare Zootyp
- Der Zootyp ist ein Konzept, welches die Tatsache beschreibt, dass die Hox – Gene auch
bei morphologisch extrem unterschiedlichen Tiergruppen die Positionswerte in der
Körperlängsachse festlegen
Geschlechtsbestimmung
Wenn zwei X vorhanden sind,
wird Sex – lethal (Sxl) gebildet
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Bildung von Sxl
- Weibchen: besitzt 2x ,,rosa‘‘ – Gene und 1x ,,graue‘‘ Gene
Männchen: besitzt 1x ,,rosa‘‘ – Gene und 1x ,,graue‘‘ Gene
- Rosa Gene sind in der Lage Homodimere zu bilden
→ Homodimere sind Aktivatoren von Sxl
Graue Gene bilden Heterodimere
→ Heterodimere sind keine Aktivatoren von Sxl
- Heterodimere im Männchen: fangen Homodimere ab –> keine Aktivierung von Sxl
- Heterodimere beim Weibchen: können Homodimere nicht alle abfangen, da diese in
doppelter Kopie vorliegen –> Aktivierung von Sxl
→ ,,Chromosomen – zähl – Mechanismus‘‘
Im frühen Embryo entscheidet der ,,Chromosomen – zähl – Mechanismus‘‘, ob Sxl gebildet
wird oder nicht
Die mRNA von Sxl wird erst gespleißt, bevor es in ein aktives Protein translatiert werden kann
→ Prä – mRNA – Spleißen
→ Im Exon3 befindet sich ein Stopp - Codon
- Beim Weibchen wird die mRNA anders gespleißt als beim Männchen
→ Sxl (welches schon im frühen Embryo gebildet wurde) bindet an den Polypyrimidin
– Bereich, welcher sich zwischen Exon2 und Exon3 befindet und verdrängt dadurch
U2AF (Bindestelle für Spliceosom)
→ Spliceosom entfernt Intron zwischen E2 und E4 (Entfernen des E3 mit Stopp –
Codon)
→ Sxl stellt die eigene Produktion sicher
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