Analyse der generationenübergreifenden Effekte des Piwi/piRNA Mechanismus im Zebrafish.

• Antragsteller: Dr. Holger Dill
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 263669966

Die Ausbreitung von Transposons in Genomen eukaryotischer Arten trägt zu deren Evolution bei. Die Vervielfachung von Transposons kann Aber auch schädlich für die Wirtszelle sein, da Neuinsertionen häufig mit einer Destabilisierung des Genoms einhergehen. Um die Verbreitung von Transposons zu begrenzen haben Keimzellen einen hochspezialisierten RNAi Mechanismus entwickelt, der auf Piwi-Proteinen und den mit ihnen assoziierten regulatorischen RNAs, den sogenannten piRNAs, basiert. Bisher ist nur wenig über die Biogenese und Funktion von piRNAs bekannt. Ziel dieser Studie ist es, mehr darüber zu erfahren wie Transposons in Vertebraten inaktiviert werden und dieser Zustand erhalten wird, um sicherzustellen das ein intaktes Genom an die Nachkommenschaft weitergegeben wird.Um das Piwi-System genauer zu untersuchen plane ich ein neuartiges in vivo-Model zu entwickeln. Dazu sollen transgene Zebrafischstämme etabliert werden, die piRNAs von Transposons synthetisieren, die eine EGFP-Sequenz enthalten. Als piRNA-Zielgen in diesem System dient vasa::EGFP, das spezifisch in der Keimbahn exprimiert wird. Der Piwi-Mechanismus des Zebrafisches ist den bereits beschriebenen in Drosophila und Maus sehr ähnlich. In Kombination mit den Vorteilen des Zebrafisches, wie seiner schnellen Embryonalentwicklung und etablierten Methoden der Mikroskopie und Transgenese, macht das den Zebrafisch zu einem geeigneten Modelorganismus für das beantragte Projekt. Mit diesem innovativen in vivo-Model wird es möglich sein (1) die Biogenese von piRNAs (2) wie Vertebraten auf die Infiltration durch Transposons reagieren und (3) die Mechanismen der langfristigen Inaktivierung dieser genetischen Parasiten zu untersuchen. Das beantragte Projekt wird unsere Kenntnis darüber wie die Integrität eines Genoms sichergestellt wird signifikant erweitern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen