Neue Mechanismen zur gezielten Beeinflussung des Silencing

Transkriptionelles Silencing ist wichtig, um die Expression von transponierbaren Elementen zu verhindern, die nach ihrer Aktivierung das Genom deregulieren können. Im Großen und Ganzen beinhaltet das transkriptionelle Silencing lokale Veränderungen der Chromatinzusammensetzung zu einer speziellen Silencing-Form, dem Heterochromatin. Die Mechanismen, die zur Ablagerung von Heterochromatin führen, sind jedoch nach wie vor unklar. Der Chromatin-Remodeler Decreased DNA Methylation 1 (DDM1) wurde vor 25 Jahren als einer der Hauptverantwortlichen für das Transposon-Silencing identifiziert, und in jüngerer Zeit wurde gezeigt, dass er Heterochromatin ablagert. Die meisten Chromatin- Remodeler funktionieren als Proteinkomplexe, aber DDM1 ist eine Ausnahme geblieben, da es keine interagierenden Proteine gibt, die einen Komplex bilden und DDM1 auf transponierbare Elemente ausrichten könnten. Das Ziel dieses Vorschlags ist es, Proteine zu identifizieren, die einen DDM1-Komplex bilden, einschließlich trans-aktiver Faktoren, die DDM1 auf transponierbare Elemente ausrichten könnten. Es werden zwei Hauptforschungsachsen vorgeschlagen: ein genetisches Screening und Proximity Labelling. Dadurch sollen direkte Interaktoren von DDM1 identifiziert werden, und durch eine Kombination von Genetik, Genomik und Biochemie soll die Rolle der DDM1- Interaktoren beim Silencing transponierbarer Elemente ermittelt werden. DDM1 ist der Hauptweg, der transkriptionelle TEs in Pflanzen zum Schweigen bringt. Die Identifizierung trans-aktiver DDM1-Interaktoren würde es ermöglichen, neue gezielte transkriptionelle Silencing-Strategien in Nutzpflanzen zu entwickeln. Diese Form des Silencing könnte epigenetisch über Generationen hinweg vererbt werden, auch wenn das ursprüngliche Targeting nicht stattfindet. DDM1-Orthologe in Säugetieren sind an der Prävention schwerer epigenetischer Störungen beteiligt. Die trans-aktiven Interaktoren von DDM1 könnten bei Säugetieren einen hohen Erhaltungsgrad aufweisen und für den Einsatz von pharmakologischen Wirkstoffen von Interesse sein.