Mechanismen zum Schutz der Chromosomenenden

Die vollständige Replikation von Chromosomenenden sowie deren Schutz vor ungewollten DNS Reparatur Aktivitäten sind für die Stabilität des Genoms und für das langfristige Überleben der Zelle grundlegend. Die Bildung von fehlerhaften Strukturen am Chromosomenende kann zu Zell-Zyklus Arrest, zellulärer Alterung oder zu programmiertem Zelltod führen. Somit hat der Metabolismus von Telomeren auch Auswirkungen auf humane Krebserkrankungen und Alterung. Deshalb ist eine elementare Frage der Zellbiologie, welche Mechanismen zu einer gänzlich funktionstüchtigen Struktur am Chromosomenende führen. Obwohl es die Hauptfunktion von Telomeren ist, DNS Reparatur Mechanismen am Chromosomenende zu verhindern, zeigen kürzlich publizierte Studien, dass begrenztes Prozessieren von Chromosomenenden durch DNS Reparatur Proteine ein notwendiger Bestandteil vom Metabolismus der Chromosomenenden ist. Zum Beispiel, von gewissen Proteinen, die an der homologen Rekombination (HR) beteiligt sind, wird auch angenommen, dass sie bei der Bildung der T-loop` partizipieren. Wie sich herausgestellt hat, ist die T-loop` das Schlüsselelement von Telomeren in den meisten Eukaryonten. Hiermit möchte ich nun beantragen, die Rolle des evolutionär hoch konservierten Ku70/Ku80 DNS Reparatur Komplexes an Telomeren in Arabidopsis thaliana zu untersuchen. Im ersten Teil des Antrags konzentrieren wir uns auf den molekularen Mechanismus, der der Funktion des Ku70/Ku80 Proteinkomplexes an Telomeren zu Grunde liegt. Dieser Komplex, der als einer der Hauptspieler im NHEJ` (non- homologous-end-joining) Reparatur Apparat bekannt ist, assoziiert mit Telomeren in den meisten Eukaryonten, aber dessen exakte Funktion ebendort ist noch immer unentdeckt. Das Ziel des zweiten Teils dieses Projektes ist die Entdeckung von neuen Genen, die am Schutz der Chromosomenenden vor ungewollten DNS Reparatur Mechanismen beteiligt sind. Ich schlage einen forward genetic screen` vor, der zur Identifizierung von neuen Faktoren führen wird, die Fusionen von Chromosomenenden und Rekombination innerhalb von Chromatiden unterdrücken. Nachdem Telomere evolutionär hoch konserviert sind, werden die Ergebnisse, die von diesem vorgeschlagenen Projekt stammen, auch für andere Organismen und auch dem Menschen von höchster Relevanz sein.