The Role of Arginine Methylation in Alternative Splicing

Die Rolle der Arginin-Methylierung in der alternativen Spleißung ist ein zentrales Thema in der molekularen Biologie. Diese Dissertation untersucht die Mechanismen, durch die posttranskriptionale Modifikationen die Funktion von Spleißfaktoren in Arabidopsis thaliana beeinflussen. Die Arginin-Methylierung ist ein Prozess, der die Aktivität von RNA-bindenden Proteinen, insbesondere von GRP7 und GRP8, reguliert. Diese Proteine sind entscheidend für die alternative Spleißung, die es Zellen ermöglicht, verschiedene Proteinvarianten aus einem einzigen Gen zu erzeugen. Die Dissertation zeigt, dass die Methylierung von Arginin an Position 141 in GRP7 und GRP8 durch PRMT5 erfolgt. Diese Erkenntnisse sind wichtig, da sie die Verbindung zwischen posttranskriptionalen und posttranslationalen Regulationsmechanismen aufzeigen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Methylierung von GRP7 keinen Einfluss auf die Blütezeit hat, jedoch die Reaktion auf biotische und abiotische Stressfaktoren beeinflusst. Diese Erkenntnisse erweitern das Verständnis der posttranskriptionalen Regulation und ihrer Bedeutung für die Pflanzenphysiologie.

Die Dissertation beschreibt umfassend die verwendeten Methoden zur Untersuchung der Arginin-Methylierung und deren Auswirkungen auf die alternative Spleißung. Transgene Pflanzen wurden erzeugt, um die Rolle von PRMT5 und GRP7/GRP8 zu analysieren. Die Molekularbiologie spielte eine zentrale Rolle, insbesondere bei der Isolation von RNA und DNA sowie bei der Durchführung von PCR-Analysen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Methylierung von Arginin in GRP7 und GRP8 entscheidend für die Regulation der Spleißung ist. Die Dissertation hebt hervor, dass die Verwendung von CRISPR/Cas9 zur Erzeugung von Mutanten eine innovative Methode darstellt, um die Funktion dieser Proteine zu untersuchen. Diese Methodik ermöglicht es, spezifische Mutationen zu erzeugen und deren Auswirkungen auf die Pflanzenentwicklung und Stressreaktionen zu analysieren. Die Ergebnisse dieser Studien sind von großer Bedeutung für das Verständnis der posttranskriptionalen Mechanismen in Pflanzen.

Die Ergebnisse der Dissertation zeigen, dass die Arginin-Methylierung in GRP7 und GRP8 eine komplexe Rolle in der Regulation der alternativen Spleißung spielt. Es wurde festgestellt, dass die Methylierung von GRP7 keinen Einfluss auf die Blütezeit hat, jedoch die Reaktion auf biotischen und abiotischen Stress beeinflusst. Die Analyse der alternativen Spleißung unter Stressbedingungen zeigt, dass die Methylierung die Transkriptvielfalt erhöht und somit die Anpassungsfähigkeit der Pflanzen an Umweltveränderungen verbessert. Die Dissertation hebt hervor, dass die Hierarchie zwischen PRMT5 und GRP7/GRP8 entscheidend für die Spleißregulation ist. Diese Erkenntnisse sind nicht nur für die Grundlagenforschung von Bedeutung, sondern haben auch praktische Anwendungen in der Pflanzenzüchtung und der Entwicklung von stressresistenten Pflanzen. Die Ergebnisse tragen dazu bei, das Verständnis der posttranskriptionalen Regulation in Pflanzen zu vertiefen und eröffnen neue Perspektiven für zukünftige Forschungsarbeiten.