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Einleitung
Eine andere Möglichkeit, um neuronale Aktivität artifiziell zu steuern, beruht auf der
Entwicklung des Gal4-Repressors Gal80 (Lee und Luo, 1999; Riemensperger et al., 2012).
Bei einer Ko-Expression des Proteins Gal80 bindet dieses an eine 28 Aminosäuren lange
Sequenz am C-Terminus des Gal4 Proteins (Melcher und Xu, 2001). Diese Bindung blockt
das Gal4 Protein (Wu et al., 1996; siehe Abb. 6). Des Weiteren gibt es die Möglichkeit, das
Ablesen des Zielgens zu verhindern und erst durch Temperaturstimulus zu induzieren. Dies
kann man mit Hilfe des temperatursensitiven Gal80-Proteins erreichen (Zeidler et al.,
2004). Bei Temperaturen unter 25°C bindet das temperaturempfindliche Gal80 Protein
zuverlässig an Gal4 und verhindert die Transkription des Zielproteins. Bei einer
Temperatur von 29°C löst sich Gal80 vollständig von Gal4 und das Zielgen kann
abgelesen werden (Zeidler et al., 2004; Abb. 6).
Abb. 6. Schematische Darstellung des
UAS/Gal4-Systems in Kombination mit Gal80.
Das Protein Gal80 bindet an Gal4 und
unterdrückt dadurch effizient die Expression des
Zielgens (X). Bei einer Temperatur ab 29°C löst
sich das Protein Gal80 vollständig vom Gal4-
Protein. Somit kann Gal4 an die UAS-Sequenz
binden, wodurch das Zielgen exprimiert wird
(Lee und Luo, 1999; Abbildungen der Fliegen
aus Brand und Perrimon, 1993; Abbildung
modifiziert nach Riemensperger et al., 2012).
Die RNA-Interferenz (RNAi) ist ein konservierter Prozess zur Regulation der Translation,
der in fast allen Eukaryoten zu finden ist (Fire et al., 1998; Hammond et al., 2000; Hannon,
2002; MacRae et al., 2006). Bei der RNA-Interferenz besteht der erste Schritt in der
Applikation oder Expression doppelsträngiger RNA (dsRNA). Die dsRNA bindet an eine
Endoribonuklease, genannt DICER, die die doppelsträngige RNA in kurze, ebenfalls
doppelsträngige Fragmente zerschneidet (Hannon, 2002). DICER ist ein RNase-IIIähnliches
Enzym (Lee et al., 2004), welche zwei RNase-III und eine PAZ-Domäne enthält
(MacRae et al., 2006). Die PAZ-Domäne erkennt und bindet spezifisch an den 3’-Zwei
Basen-Überhängen der dsRNA (Song et al., 2003). Die gebundene, doppelsträngige RNA
wird dann durch die zwei Ribonukleasene III-Domänen in kurze, einzelsträngige 21-25bp
große Fragmente geschnitten (Rand et al., 2005; MacRae et al., 2006), die short interfering
RNA (siRNA) genannt werden (Hammond et al., 2000). DICER katalysiert den ersten
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