The retrotransposon Ylt1 was described previously from the genome of the dimorphic fungus Yarrowia lipolytica. Remarkably, Ylt1 is currently the largest LTR retrotransposon reported from fungal genomes. However, little was known about its biology and its interactions with host genome. So, the aim of this work was the characterization of properties of Ylt1.Analysis of proteins encoded by Ylt1 (Gag protein and integrase) was carried out during this work. To enable their detection, both proteins were tagged with HA epitopes. The sizes of Gag protein and putative precursors of Gag protein and integrase were estimated, and a model for the proteolytic processing of the polyprotein of Ylt1 was proposed. It was shown that Gag protein of Ylt1 is about 2-fold larger than Gag proteins of other studied yeast retrotransposons. An analysis of Ylt1 expression was also performed. Production of the Ylt1 Gag protein under different conditions was analyzed by Western blotting. Expression of Ylt1 occurred on all tested carbon sources. The amount of Ylt1 decreased rapidly upon transition to stationary growth phase, in the presence of copper sulfate and under heat shock conditions. It is suggested that Ylt1 is expressed in actively growing cells, whereas stress conditions have a negative impact on its expression. Such expression pattern was not previously reported for other yeast retrotransposons. Activity of Ylt1 in vivo was characterized using an Ylt1 elements tagged with SUC2 gene of Saccharomyces cerevisiae. Mobilization of the marked Ylt1 element and its transposition from autonomous plasmid into host genome was observed in performed experiments. Obtained results strongly support the idea that Ylt1 is transpositionally active. Formation of tandem repeats by newly inserted Ylt1 elements was observed in several cases. It is suggested that integrase function was affected in this case, and that the integration was mediated by homologous recombination instead. Analysis of the Ylt1 insertion specificity and of the Ylt1 distribution in the genome of Y. lipolytica E150 was done. The remarkable sequence specificity of Ylt1 insertions, which is unusual for LTR retrotransposons, was revealed during this analysis. Also, it was shown that Ylt1 insertions are found mainly in intergenic regions, often at a significant distance (>500 bp) from the next reading frame. No association of Ylt1 insertions with tRNA genes was observed. Searches for Ylt1-related elements in the Y. lipolytica genome database were performed. The novel Ty3/gypsy element Tyl6 was found in the genome of Y. lipolytica E150. The sequence analysis of this element was carried out. It was shown that structural properties of Tyl6 resemble the properties of the Ty3 element of S. cerevisiae. However, two reading frames of Tyl6 (gag and pol) are separated by -1 frame-shift, which was not previously reported for retrotransposons of hemiascomycetous yeasts. Phylogenetic analysis placed Tyl6 within chromoviruses, and the Tse3 element of S. exiguus was shown to be the closest relative of Tyl6. The distribution of Tyl6 among Y. lipolytica strains was analyzed. Interestingly, the novel element was found only in strains derived from the strain YB423-12. The strains of independent origin included in the analysis were shown to be Tyl6-free. The same distribution was previously reported for the retrotransposon Ylt1 and for the DNA transposon Mutyl. Two models of the evolution of transposable elements in Y. lipolytica genome were proposed based on these results.

In der vorliegenden Arbeit untersuchten wir an einer europäischen Population ausgewählte Polymorphismen zweier Gene auf eine Assoziation zu IA. Beide Gene FIGF und ACE2 sind lokalisiert auf Chromosom Xp22 und stellen damit positionelle Kandidatengene dar, aber auch funktionell sind sie von Interesse, da sie v.a. in Prozesse des Gefäßwachstums (FIGF) und der Blutdruckregulierung (ACE2) involviert sind; Vorgänge also, die möglicherweise in die pathophysiologische Erklärung der IA Entstehung mit hineinspielen. In keinem der insgesamt neun analysierten Polymorphismen konnten wir jedoch eine signifikante Assoziation zu IA finden. Auch eine Analyse möglicher intra- und intergenetischer Haplotypen aller untersuchten Varianten erbrachte kein signifikantes Ergebnis.

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Genetische Einflüsse stellen in der Ätiologie der Alzheimer-Demenz (AD) eine zentrale Rolle dar. In den letzten Jahren konnte eine Vielzahl neuer Kandidatengene entdeckt werden, die in sogenannten Genome-wide association studies (GWAS) eine signifikante Assoziation zur AD zeigten. Inwieweit diese neu entdeckten Polymorphismen auch die Progressionsgeschwindigkeit der AD beeinflussen, ist bislang jedoch nur unzureichend untersucht. Das Ziel dieser Arbeit war es daher, die 11 Polymorphismen mit der stärksten Assoziation zur AD in einem Kollektiv von 42 AD-Patienten hinsichtlich des Einflusses auf die Progressionsgeschwindigkeit zu untersuchen. Dazu wurde bei den Studienteilnehmern der Punktverlust im Mini-Mental-Status-Test (MMST) innerhalb eines Jahres gemessen. Unter den Polymorphismen wurde zusätzlich nach möglichen prädiktiven genetischen Markern für die „rapid-progressive AD“ (MMST-Verlust > 5 Punkte/Jahr) gesucht. Für den untersuchten rs541458-Polymorphismus des PICALM-Gens ließ sich bei C-Allel-Trägern eine signifikant höhere durchschnittliche MMST-Progression als bei Nicht-C-Trägern nachweisen (p = 0,039). Beim rs5930-Polymorphismus des LDLR-Gens konnte zudem für weibliche G-Allel-Träger eine signifikant erhöhte MMST-Progression gezeigt werden (p = 0,040). Prädiktive Marker für die rapid-progressive AD konnten nicht nachgewiesen werden. Der AG-Genotyp des untersuchten BIN1-Polymorphismus (rs744373) war jedoch signifikant häufiger in der langsamen Gruppe (≤ 5 Punkte Verlust im MMST/Jahr) anzutreffen (p = 0,026). Da bisher keine vergleichbaren Studien vorliegen, sind weitere Untersuchungen mit weitaus größeren Teilnehmerzahlen nötig, um die Ausprägung dieser möglichen Effekte genauer zu bestimmen. Die Möglichkeit, die gefundenen Polymorphismen als prognostische Marker zu verwenden und somit das Risiko des Krankheitsverlaufes zu bestimmen, hätte sowohl für Patienten und ihre Angehörigen als auch für die behandelnden Ärzte große Bedeutung.

Diss. (sammanfattning) Alnarp : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 9 uppsatser.