Ku-Komplex am Arapidopsis-Telomer

Das längerfristige Ziel meiner Forschungsarbeit ist das Studium grundlegender Fragen der Telomerbiologie und Genomstabilität unter Verwendung von Arabidopsis thaliana als höherem eukaryotischen Modellorganismus. Telomere sind Nukleoprotein (RNP)-Komplexe an den Enden der linearen eukaryotischen Chromosomen. Indem sie die Chromosomenenden maskieren verhindern sie, daß diese von der zellulären Checkpoint- und Reparaturmaschinerie fälschlicherweise als DNA-Doppelstrangbrüche erkannt und entsprechend prozessiert werden. In Anbetracht dessen erscheint es paradox, daß einige kürzlich in Säugersystemen und für die Bäckerhefe beschriebene DNA Reparatur- und Checkpoint-Komponenten den Telomer-RNP-Komplexen zugeordnet wurden. Dabei kommt dem Ku70/80 Heterodimer, einer essentiellen Komponente des sog. Non Homologous End Joining (NHEJ) Doppelstrangbruch Reparaturweges, die widersprüchlichste Rolle zu. Ku ist einerseits notwendig für korrekte Telomer-Funktion und -Stabilität, spielt andererseits aber auch eine unterstützende Rolle bei der Fusion ungeschützter Chromosomenenden. In früheren Untersuchungen haben wir Arabidopsis Mutanten mit Funktionsdefekten in der katalytischen Untereinheit der Telomerase und im Ku70 Protein studiert. Wir konnten nachweisen, daß Ku als negativer Regulator der Telomerase wirkt und an den Arabidopsis Telomeren lokalisiert ist und auch für die korrekte Aufrechterhaltung des telomerischen C-Stranges gebraucht wird. Im vorliegenden Forschungsantrag schlage ich eine detaillierte Analyse der telomerischen Rolle von Ku bei Arabidopsis vor. Ich werde die funktionellen Wechselwirkungen zwischen Ku, der Telomerase und anderen DNA Reparatur-Komplexen in Verbindung mit der Telomer-Funktion und -Biogenese studieren. Parallel dazu wird nach neuartigen mit Ku in Wechselwirkung tretenden Proteinen gesucht werden.

Das längerfristige Ziel meiner Forschungsarbeit ist das Studium grundlegender Fragen der Telomerbiologie und Genomstabilität unter Verwendung von Arabidopsis thaliana als höherem eukaryotischen Modellorganismus. Telomere sind Nukleoprotein (RNP)-Komplexe an den Enden der linearen eukaryotischen Chromosomen. Indem sie die Chromosomenenden maskieren verhindern sie, daß diese von der zellulären Checkpoint- und Reparaturmaschinerie fälschlicherweise als DNA-Doppelstrangbrüche erkannt und entsprechend prozessiert werden. In Anbetracht dessen erscheint es paradox, daß einige kürzlich in Säugersystemen und für die Bäckerhefe beschriebene DNA Reparatur- und Checkpoint-Komponenten den Telomer-RNP-Komplexen zugeordnet wurden. Dabei kommt dem Ku70/80 Heterodimer, einer essentiellen Komponente des sog. Non Homologous End Joining (NHEJ) Doppelstrangbruch Reparaturweges, die widersprüchlichste Rolle zu. Ku ist einerseits notwendig für korrekte Telomer-Funktion und -Stabilität, spielt andererseits aber auch eine unterstützende Rolle bei der Fusion ungeschützter Chromosomenenden. In früheren Untersuchungen haben wir Arabidopsis Mutanten mit Funktionsdefekten in der katalytischen Untereinheit der Telomerase und im Ku70 Protein studiert. Wir konnten nachweisen, daß Ku als negativer Regulator der Telomerase wirkt und an den Arabidopsis Telomeren lokalisiert ist und auch für die korrekte Aufrechterhaltung des telomerischen C-Stranges gebraucht wird. Im vorliegenden Forschungsantrag schlage ich eine detaillierte Analyse der telomerischen Rolle von Ku bei Arabidopsis vor. Ich werde die funktionellen Wechselwirkungen zwischen Ku, der Telomerase und anderen DNA Reparatur-Komplexen in Verbindung mit der Telomer-Funktion und -Biogenese studieren. Parallel dazu wird nach neuartigen mit Ku in Wechselwirkung tretenden Proteinen gesucht werden.