A spermium/petesejt együttműködés genetikai boncolása.
Title in English
Genetic dissection of sperm and egg cell cooperation.
Panel
Genetics, Genomics, Bioinformatics and Systems Biology
Department or equivalent
Department of Medical Biology (University of Szeged)
Participants
Babits, Márta Belecz, István Sarkadi, Zsuzsa Szalontai, Tamás
Starting date
2003-01-01
Closing date
2007-12-31
Funding (in million HUF)
16.168
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Munkánk célja az, hogy a Drosophila HimcaD, HorkaD valamint KompoltD domináns nőstény-steril mutációiból kiindulva molekuláris szinten ismerjük meg az ép Himca, Horka és Kompolt gének szerepét a megtermékenyülésben, az embriógenezis elkezdődésében. Megtudtuk, hogy (i) a Himca gén terméke az inozitol-1,4,5-trifoszfát (ITF) kináz enzim, amely a Ca2+ ionok belső raktárakból történő felszabadulásáért felelős. Úgy tűnik, hogy ITF hiányában a Ca2+ ion-hullámok elmaradása okozza a megtermékenyüléssel, a spermiumfarok elhelyezkedésével, illetve az embriógenezis elkezdődésével kapcsolatos problémákat. (ii) A Horka gén terméke a transzkripció-terminációs-faktor-2 (TTF2). A TTF2 úgy okoz abortív transzkripciót, hogy eltávolítja az RNS polimeráz-II-t a DNS-ről. A DNS-csip, valamint a Q-RT-PCR technika módszereivel arra derítettünk fény, hogy TTF2 hiányában - a HorkaD/+ és a horkanull/– hemizigóta nőstények petéiben - 54 olyan ép gén terméke bukkan fel, amelyek a vadtípusú petékben nincsenek jelen. A szokatlan géntermékek megmérgezik az embriókat. A HorkaD mutációból kiindulva a nőstény-sterilitás eddig ismeretlen típusára derítettünk fényt. (iii) Kompolt gén terméke egy olyan transzmembrán fehérje, amely többféle, több kópiában meglevő, és ismert domént tartalmaz. A doménoknak a spermium adhézióban, a sejt-sejt kölcsönhatásban, valamint a szingnáltranszdukcióban van szerepe.
Results in English
We aimed to reveal molecular function of the Himca, Horka és Kompolt genes in fertilization and in the commencement of embryogenesis in Drosophila. The genes have been previously identified by the HimcaD, HorkaD and the KompoltD dominant female-sterile mutations. It has turned out that (i) product of the Himca gene is the inozitol-1,4,5-triphosphate (ITF) kinase enzyme. ITF is required for release of Ca2+ from the store sites. It appears that Ca2+ waves do not develop in absence of ITF that leads subsequently to abnormal sperm tail positioning in the egg cytoplasm, aberrant fertilization and the lack of commencement of embryogenesis. (ii) The Horka gene encodes the formation of transcription-termination-factor-2 (TTF2). TTF2 has been known to cause abortive transcription through the removal of RNA polymerase-II from the DNA. Making use of the DNA chip technology and the Q-RT-PCR technique we showed that in absence of TTF2 - in eggs of the HorkaD/+ and the horkanull/– hemizygous females - products of 54 genes appear in the egg cytoplasm that are missing in the wild type eggs. The unusual gene products poison the embryos. Starting from the HorkaD mutation we revealed a thus far unknown type of female sterility. (iii) Product of the Kompolt gene is a giant transmembrane protein that contains several copies of several known domains. The domains play role in sperm adhesion, cell-to-cell interaction and signal transduction.
Babits Márta és Szabad János: TMi mindent tudunk a muslica HimcaD mutációjáról?, Poszter. V. Magyar Genetikai Kongresszus, 2003
Szalontai Tamás, Belecz István, Boros Imre és Szabad János: Hogyan okoz a Drosophila HorkaD mutációja kromoszómavesztést az utódokban?, VI. Magyar Genetikai Kongresszus és XIII. Sejt- és Fejlődésbiológiai Napok, Eger, 2005
Tamás Szalontai, István Belecz, Irén Kerekes, Jaakko Puro, Imre Boros and János Szabad, .: The HorkaD dominant negative mutation of Drosophila identifies the lodestar gene encoding a putative helicase subunit with nucleoside triphosphate binding activity., EDRC, 2005- FlyBase, 2005
Sarkadi Zsuzsa, Belecz István, Szabad János: A Kompolt gén szerepe a petesejt és a spermuim egymásratalálásában., Poszter. V. Magyar Genetikai Kongresszus, 2003
Sarkadi Zsuzsa és Babits Márta: A Kompolt gén szerepe a petesejt és a spermuim egymásratalálásában., Természet Világa 135, 259-262., 2004
János Szabad, T. Szalontai, I. Belecz, L. Puskas and I. Boros: Lack of TTF2 in Drosophila results in abnormal deposition of normal proteins into the egg cytoplasm causing chromosome tangling, death of the embryos and female sterility, 3rd Drosophila Cell Division Cycle Workshop, Porto, 2006
