Charakterisierung von transkriptionellen Silencern

Tierische Genome enthalten tausende von Gene, von denen jedes die Anweisungen für einige der grundlegenden Bausteine von Zellen enthält. Diese Bausteine - Proteine - können sehr unterschiedliche Funktionen erfüllen und verleihen den Zellen, die das jeweilige Gen aktivieren, d. h. das Protein exprimieren, einzigartige Eigenschaften. Die Genaktivierung wurde in den letzten Jahrzehnten intensiv erforscht, während das umgekehrte Szenario - die Repression oder das Silencing von Genen - weit weniger gut erforscht und daher rätselhaft bleibt. Während die aktivierenden Elemente des Genoms, die so genannten "Enhancer", weitgehend erforscht und charakterisiert wurden, sind ihre Gegenspieler, die Silencer Elemente, weit weniger gut erforscht. Es sind nur wenige solcher Silencer bekannt, und ihre Funktionsmechanismen sind unbekannt. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts sollen Silencer am Beispiel der Fruchtfliege Drosophila melanogaster identifiziert und untersucht werden. Mit Hilfe einer Kombination von Techniken aus den Bereichen Genomik, Molekularbiologie und Biochemie sowie rigorosen Computeranalysen sollen Silencer identifiziert und ihre Chromatin- und Sequenzmerkmale sowie ihre Mechanismen bestimmt werden, einschließlich der spezifischen Proteine, die ihre Silencing-Funktionen vermitteln. Darüber hinaus wird das Projekt die spezifische Rolle dieser Silencer in Modellzelllinien und während der Fliegenentwicklung untersuchen. Dazu gehört die Analyse der Auswirkungen von Silencer- Deletionen in Drosophila-Embryonen und erwachsenen Fliegen im Hinblick auf mögliche (Entwicklungs-)Phänotypen. Insgesamt wird dieses Projekt neue Arten von Elementen und Mechanismen aufdecken, die für die Genregulation und die Entwicklung von Tieren von zentraler Bedeutung sind. Wenn wir mehr Licht auf die repressiven Gegenstücke zu den weithin untersuchten Enhancern werfen, wird dies unser Verständnis der Genregulationsmechanismen und ihrer Anwendung bei Tieren und Menschen fördern.