Die Rolle der neuartigen postranslationalen Modifikationen des Cohesins

Meiose ist eine spezialisierte Form der Zellteilung, die Gameten (zum Beispiel Eizellen und Spermien) produziert, welche nur halb so viele Chomosomen erhalten, wie die Mutterzelle. Meiose ist also für alle Organismen, die sich sexuell fortpflanzen, notwendig. Obwohl wir schon viele Einzelheiten über die Meiose wissen, haben wir noch einen weiten Weg vor uns, um die Meiose wirklich gründlich zu verstehen. Cohesin ist ein Proteinkomplex, welcher bei der Meiose mehrere wichtige Rollen spielt. Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass während der Meiose Methylgruppen zu dem Cohesin hinzugefügt werden. Aus früheren Studien wissen wir, dass Methylierung von Proteinen ein wichtiger Mechanismus ist, um die Funktion von Proteinen zu regulieren. In diesem Projekt wollen wir die Rolle der Methylierung von Cohesin entschlüsseln, indem wir das Hefepilz Schizosaccharomyces pombe als Modellorganismus verwenden. Wir glauben, dass dies uns helfen wird, zu verstehen, wie Cohesin funktioniet und uns wichtige Erkenntnisse zu dem Mechanismus der Chromosomensegregation während der Meiose liefern wird.

Chromosomen sind für lebende Organismen wichtig, da sie unsere DNA speichern und bei Bedarf verfügbar machen. Die einzellige Hefe Schizosaccharomyces pombe ist ein wichtiger Modellorganismus, um verschiedenste Aspekte der Chromosomenbiologie zu untersuchen. Das Hauptziel dieses Projekts war es zum allgemeinen Verständnis von molekularen Mechanismen, die zur Aufteilung der Chromosomen führen, beizutragen. Unsere Studien umfassten einen der wichtigsten chromosomalen Proteinkomplexe, der als Cohesin bekannt ist, sowie andere Proteine, die für die ordnungsgemäße Aufteilung der Chromosomen während der Zellteilung erforderlich sind. Ein wichtiger Aspekt unserer Studien umfasste Studien zu meiotischen Prozessen. Meiose ist eine spezialisierte Zellteilung, die Gameten produziert, welche nur halb so viele Chomosomen erhalten, wie die Mutterzelle (zum Beispiel Eizellen und Spermien oder Sporen in Hefen). Unsere Experimente zeigten, dass Cohesin, das nicht durch Methylierung modifiziert werden kann, ist nicht in der Lage, beschädigte Chromosomen effizient zu reparieren. Andere Experimente identifizierten nahezu alle Proteine, die in den verschiedenen Stadien der Meiose in der Zelle vorhanden sind und identifizierte mehrere neue Proteine, die bisher nicht bekannt waren. Die Ergebnisse dieses Projekts helfen uns zu verstehen, wie Cohesin und andere Proteine funktionieren um sicherzustellen, dass Zellen alle benötigten Chromosomen erhalten und dass sie richtig funktionieren.