Molecular and functional analysis of the gene snoo in Drosophila melanogaster

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	24 February 2022
Referee:	Prof. Dr. Stephan Schneuwly
Date of exam:	19 February 2021
Institutions:	Biology, Preclinical Medicine > Institut für Zoologie > Entwicklungsbiologie (Prof. Dr. Stephan Schneuwly)
Keywords:	Snoo; Ski/Sno-Protein; Drosophila melanogaster
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 570 Life sciences
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	45041

Abstract (English)

The gene snoo forms part of the Ski/Sno protein family, which is characterised by a conserved SAND domain and a Dachshund homology domain. Snoo interacts with the Dpp/Activin sig-nalling pathways. However, there are serious doubts on some of the published experimental evidence of snoo mutants. By combining the CRISPR/Cas9 system with homology directed repair two mutant lines with precisely ...

Abstract (English)

The gene snoo forms part of the Ski/Sno protein family, which is characterised by a conserved SAND domain and a Dachshund homology domain. Snoo interacts with the Dpp/Activin sig-nalling pathways. However, there are serious doubts on some of the published experimental evidence of snoo mutants.
By combining the CRISPR/Cas9 system with homology directed repair two mutant lines with precisely defined deletions in the gene snoo and two Gal4 driver lines for this gene were gen-erated. Using these driver lines, it could be revealed that snoo has a relatively broad expression pattern. During almost all stages of development, snoo is expressed in many different tissues and organs, including the central nervous system.
Furthermore, it was revealed that a knockout of snoo reduces lifespan and negative geotaxis and that the deletion impairs locomotion in general. By specifically inducing a CRISPR/Cas9 dependent conditional knockout in different cell types using the Gal4/UAS system, it could be shown that these phenotypes are most likely caused by the lack of Snoo in neurons.
Finally, the transcriptomic analysis in the brains of the generated deletion lines by RNAseq and qPCR led to the identification of a set of possible target genes or interaction partners of snoo. These include genes that are involved in metabolic homeostasis, circadian rhythm or the resistance to xenobiotics.

Translation of the abstract (German)

Das Gen snoo ist Teil der Ski/Sno-Proteinfamilie, für welche eine konservierte SAND- und eine Dachhund-Homology-Domäne charakteristisch sind. Snoo interagiert mit Dpp/Activin-vermittelten Signalwegen. Allerdings bestehen Zweifel an manchen der publizierten experimentellen Ergebnisse zu Mutanten von snoo. Durch Kombination des CRISPR/Cas9-Systems mit homology directed repair wurden zwei genau ...

Translation of the abstract (German)

Das Gen snoo ist Teil der Ski/Sno-Proteinfamilie, für welche eine konservierte SAND- und eine Dachhund-Homology-Domäne charakteristisch sind. Snoo interagiert mit Dpp/Activin-vermittelten Signalwegen. Allerdings bestehen Zweifel an manchen der publizierten experimentellen Ergebnisse zu Mutanten von snoo.
Durch Kombination des CRISPR/Cas9-Systems mit homology directed repair wurden zwei genau definierte Deletionen des Gens snoo, sowie zwei Gal4-Treiberlinien dieses Gens erzeugt. Diese beiden Treiberlinien zeigen, dass snoo über ein relativ breites Expressionsmuster verfügt. Im Verlauf fast aller Phasen der Entwicklung wird snoo in zahlreichen unterschiedlichen Geweben exprimiert, was das zentrale Nervensystem einschließt.
Es konnte gezeigt werden, dass ein Knockout von snoo die Lebensdauer sowie die negative Geotaxis reduziert und dass durch die Deletion die Lokomotion generell beeinträchtigt wird. Durch die spezifische Induktion eines CRISPR/Cas9-abhängigen konditionellen Knockouts in verschiedenen Zelltypen mit Hilfe des Gal4/UAS-Systems konnte nachgewiesen werden, dass die wahrscheinlichste Ursache dieser Phänotypen das Fehlen von Snoo in Neuronen ist.
Schließlich führte die transkriptomische Analyse in den Gehirnen der erzeugten Deletionslinien durch RNAseq und qPCR zur Identifikation einer Reihe möglicher Zielgene oder Interaktionspartner von snoo. Dazu gehören Gene die an der metabolischen Homöostase, dem Zirkadianen Rhythmus oder der Resistenz gegenüber Xenobiotika beteiligt sind.

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