Molekulare Evolution von Histon-Varianten

In der Keimbahn von Tieren führt die Mobilität von endogenen Elementen, den so genannten Transposons, zu einer genomischen Instabilität, die an die Nachkommen weitergegeben wird. Die Mobilität von Transposons wird durch Wege verhindert, die in Pflanzen nicht konserviert sind. Bei einer bestimmten Gruppe von Landpflanzen haben wir festgestellt, dass eine Variante eines der wichtigsten Proteine, die das Genom verpacken, einen potenziellen neuen Mechanismus für das Transposon-Silencing darstellt. Das Verständnis der Chromatinfunktion ist von zentraler Bedeutung, um die Komplexität der Genomregulierung in Eukaryoten zu verstehen. Der Hauptbestandteil des Chromatins sind Varianten der Kernhistone, die die DNA in Nukleosomen verpacken und den Zugang zum Genom kontrollieren. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Funktion einer neu identifizierten Domäne des Kernhistons H2A zu charakterisieren, die sich in H2A.H deutlich von anderen Varianten des Histons H2A unterscheidet. H2A.H kommt nur in der männlichen Keimbahn von Leberblümchen vor. Wir wollen herausfinden, wie sich die Variante H2A.H entwickelt hat, welche Eigenschaften sie dem Chromatin verleiht und welche Funktion sie beim Silencing von Transposons in der männlichen Keimbahn hat. Wir werden phylogenetische und molekularbiologische Methoden kombinieren, um herauszufinden, wie die Variante H2A.H ausgewählt wurde und wie sie ihre spezifische Expression in der männlichen Keimbahn erlangte. Durch biochemische und genetische Analysen soll der Weg identifiziert werden, der für die Anreicherung von H2A.H im Heterochromatin der männlichen Keimzellen verantwortlich ist, sowie seine Beteiligung an der Unterdrückung von Transposonen in der Keimbahn. Neben dem Interesse an der Keimbahnbiologie wird dieses Projekt wichtige Einblicke in die Evolution des Chromatins in Eukaryonten liefern und mögliche Wege für synthetische Strategien zur Veränderung des Chromatins eröffnen.