Regulatoren der polyploidie-assoziierten Geninaktivierung

Polyploidy, die Multiplikation des diploiden Chromosomenbestandes der elterlichen Komplemente, kommt bei Pflanzen häufig vor. Die Entstehung polyploider Pflanzen ist oft mit transkriptioneller Geninaktivierung (transcriptional gene silencing, TGS) verbunden. Diese epigenetischen Veränderung ist gekennzeichnet durch kompletten und erblichen Verlust der Expression vorher aktiver Gene und verbunden mit chemischen Veränderungen der betroffenen DNA und ihrer Proteine sowie struktureller Umwandlung des Chromatins. Epigenetik in polyploiden Pflanzen und die ursächlichen Mechanismen sind aus der Sicht der Pflanzen- Grundlagenforschung und der Pflanzenzüchtung von Bedeutung. Ausgehend von bereits vorliegenden Daten zur polyploidie-assoziierten transkriptionellen Geninaktivierung (polyploidy-associated transcriptional gene silencing, PA-TGS) eines Resistenzgens in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana soll im Rahmen dieses Projektes herausgefunden werden, welche Faktoren in trans oder cis an der Regulation beteiligt sind. Die potentiell umkehrbare Abschaltung des Markergenes erlaubt auf der Grundlage einer positiven Selektion die Suche nach Faktoren, die zur Aufrechterhaltung des inaktiven Zustandes erforderlich sind. Dabei kann sowohl nach neuen Faktoren als auch nach der Rolle bereits bekannter Genprodukte gesucht werden. Aufbauend auf reduzierter oder gesteigerter Expression der identifizierten Moleküle soll bestimmt werden, welche Teile des Genoms von der PA-TGS Regulation betroffen sind. Ausserdem können die aktiven und inaktiven Zustände des gleichen Gens in diploiden und polyploiden Pflanzen verglichen und die Rolle der Genstruktur und Anordnung im Genom untersucht werden.

Polyploidy, die Multiplikation des diploiden Chromosomenbestandes der elterlichen Komplemente, kommt bei Pflanzen häufig vor. Die Entstehung polyploider Pflanzen ist oft mit transkriptioneller Geninaktivierung (transcriptional gene silencing, TGS) verbunden. Diese epigenetischen Veränderung ist gekennzeichnet durch kompletten und erblichen Verlust der Expression vorher aktiver Gene und verbunden mit chemischen Veränderungen der betroffenen DNA und ihrer Proteine sowie struktureller Umwandlung des Chromatins. Epigenetik in polyploiden Pflanzen und die ursächlichen Mechanismen sind aus der Sicht der Pflanzen- Grundlagenforschung und der Pflanzenzüchtung von Bedeutung. Ausgehend von bereits vorliegenden Daten zur polyploidie-assoziierten transkriptionellen Geninaktivierung (polyploidy-associated transcriptional gene silencing, PA-TGS) eines Resistenzgens in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana soll im Rahmen dieses Projektes herausgefunden werden, welche Faktoren in trans oder cis an der Regulation beteiligt sind. Die potentiell umkehrbare Abschaltung des Markergenes erlaubt auf der Grundlage einer positiven Selektion die Suche nach Faktoren, die zur Aufrechterhaltung des inaktiven Zustandes erforderlich sind. Dabei kann sowohl nach neuen Faktoren als auch nach der Rolle bereits bekannter Genprodukte gesucht werden. Aufbauend auf reduzierter oder gesteigerter Expression der identifizierten Moleküle soll bestimmt werden, welche Teile des Genoms von der PA-TGS Regulation betroffen sind. Ausserdem können die aktiven und inaktiven Zustände des gleichen Gens in diploiden und polyploiden Pflanzen verglichen und die Rolle der Genstruktur und Anordnung im Genom untersucht werden.