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Regulatoren der polyploidie-assoziierten Geninaktivierung

Regulators of polyploidy-associated gene silencing

Ortrun Mittelsten Scheid (ORCID: 0000-0002-7757-4809)
  • Grant-DOI 10.55776/P18986
  • Förderprogramm Einzelprojekte
  • Status beendet
  • Projektbeginn 01.07.2006
  • Projektende 30.06.2011
  • Bewilligungssumme 363.468 €
  • Projekt-Website

Wissenschaftsdisziplinen

Biologie (100%)

Keywords

    Polyploidy, Chromatin, Transcriptional Gene Silencing, Mutant, Epigenetics, Gene Identification

Abstract Endbericht

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.

Forschungsstätte(n)
  • Gregor Mendel Institute of Molecular Plant Biology - 100%
Internationale Projektbeteiligte
  • 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
Publikationen
  • 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
  • 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
  • 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

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