Regulatoren der polyploidie-assoziierten Geninaktivierung
Regulators of polyploidy-associated gene silencing
Wissenschaftsdisziplinen
Biologie (100%)
Keywords
-
Polyploidy,
Chromatin,
Transcriptional Gene Silencing,
Mutant,
Epigenetics,
Gene Identification
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.
- Gunter Reuter, Martin-Luther-Universität Halle - Deutschland
- Claudia Köhler, Max-Planck-Gesellschaft - Deutschland
- Kei-Ichi Shibahara, National Institute of Genetics - Japan
- Lars Hennig, Swedish University of Agricultural Sciences - Schweden
- Barbara Hohn, Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research - Schweiz
- Jerzy Paszkowski, University of Cambridge - Vereinigtes Königreich
Research Output
- 1927 Zitationen
- 18 Publikationen
-
2013
Titel The Arabidopsis SWR1 Chromatin-Remodeling Complex Is Important for DNA Repair, Somatic Recombination, and Meiosis DOI 10.1105/tpc.112.104067 Typ Journal Article Autor Rosa M Journal The Plant Cell Seiten 1990-2001 Link Publikation -
2008
Titel Rapid quantification of global DNA methylation by isocratic cation exchange high-performance liquid chromatography DOI 10.1016/j.ab.2008.01.001 Typ Journal Article Autor Rozhon W Journal Analytical Biochemistry Seiten 354-360 -
2007
Titel CyMATE: a new tool for methylation analysis of plant genomic DNA after bisulphite sequencing DOI 10.1111/j.1365-313x.2007.03152.x Typ Journal Article Autor Hetzl J Journal The Plant Journal Seiten 526-536 -
2006
Titel Medea in full self-control DOI 10.1016/j.tplants.2006.08.002 Typ Journal Article Autor Baubec T Journal Trends in Plant Science Seiten 469-471 -
2014
Titel DNA Damage Sensitivity Assays with Arabidopsis Seedlings. DOI 10.21769/bioprotoc.1093 Typ Journal Article Autor Rosa M Journal Bio-protocol Link Publikation -
2014
Titel Measuring Homologous Recombination Frequency in Arabidopsis Seedlings. DOI 10.21769/bioprotoc.1094 Typ Journal Article Autor Rosa M Journal Bio-protocol Link Publikation -
2009
Titel Transgenerational Stress Memory Is Not a General Response in Arabidopsis DOI 10.1371/journal.pone.0005202 Typ Journal Article Autor Pecinka A Journal PLoS ONE Link Publikation -
2009
Titel HISTONE MONOUBIQUITINATION1 Interacts with a Subunit of the Mediator Complex and Regulates Defense against Necrotrophic Fungal Pathogens in Arabidopsis DOI 10.1105/tpc.108.062364 Typ Journal Article Autor Dhawan R Journal The Plant Cell Seiten 1000-1019 Link Publikation -
2009
Titel Imprinting of the Polycomb Group Gene MEDEA Serves as a Ploidy Sensor in Arabidopsis DOI 10.1371/journal.pgen.1000663 Typ Journal Article Autor Erilova A Journal PLoS Genetics Link Publikation -
2009
Titel Effective, homogeneous and transient interference with cytosine methylation in plant genomic DNA by zebularine DOI 10.1111/j.1365-313x.2008.03699.x Typ Journal Article Autor Baubec T Journal The Plant Journal Seiten 542-554 Link Publikation -
2010
Titel Epigenetic Regulation of Repetitive Elements Is Attenuated by Prolonged Heat Stress in Arabidopsis DOI 10.1105/tpc.110.078493 Typ Journal Article Autor Pecinka A Journal The Plant Cell Seiten 3118-3129 Link Publikation -
2010
Titel Analysis of DNA Methylation in Plants by Bisulfite Sequencing DOI 10.1007/978-1-60761-646-7_1 Typ Book Chapter Autor Foerster A Verlag Springer Nature Seiten 1-11 -
2010
Titel Cooperation of Multiple Chromatin Modifications Can Generate Unanticipated Stability of Epigenetic States in Arabidopsis DOI 10.1105/tpc.109.072819 Typ Journal Article Autor Baubec T Journal The Plant Cell Seiten 34-47 Link Publikation -
2010
Titel The impact of the triploid block on the origin and evolution of polyploid plants DOI 10.1016/j.tig.2009.12.006 Typ Journal Article Autor Köhler C Journal Trends in Genetics Seiten 142-148 -
2014
Titel Meristem-specific expression of epigenetic regulators safeguards transposon silencing in Arabidopsis DOI 10.1002/embr.201337915 Typ Journal Article Autor Baubec T Journal The EMBO Reports Link Publikation -
2011
Titel Polyploidization increases meiotic recombination frequency in Arabidopsis DOI 10.1186/1741-7007-9-24 Typ Journal Article Autor Pecinka A Journal BMC Biology Seiten 24 Link Publikation -
2011
Titel Genetic Rearrangements Can Modify Chromatin Features at Epialleles DOI 10.1371/journal.pgen.1002331 Typ Journal Article Autor Foerster A Journal PLoS Genetics Link Publikation -
2010
Titel Analysis of Bisulfite Sequencing Data from Plant DNA Using CyMATE DOI 10.1007/978-1-60761-646-7_2 Typ Book Chapter Autor Foerster A Verlag Springer Nature Seiten 13-22