Untersuchung der DNA Reparatur in Bakterien in Echtzeit auf Einzelmolekül-Ebene

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Graumann
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 428282216

Die Integrität des oder der Chromosomen ist in allen Arten von Zellen durch eine große Anzahl von konservierten Proteinen sichergestellt. Da eine Unfähigkeit zur Reparatur von DNA Schäden oder eine übertrieben starke Antwort extreme schädlich für das Überleben von Zellen sind, ist das detaillierte Wissen über die Mechanismen der DNA Reparatur unabdingbar zum Verständnis des Lebens. Es ist seit wenigen Jahren möglich geworden, die Dynamik und das Zusammenspiel von Proteinen in lebenden Zellen in Echtzeit und auf dem Niveau von Einzelmolekülen zu studieren. Wir werden die neue Technologie des Einzelmolekültrackings (SMT) einsetzen um unser Verständnis der DNA Reparatur in Bacillus subtilis zu vertiefen. Wir werden den Austausch der beiden replikativen DNA Polymerasen durch Translesionspolymerasen untersuchen und die Rekrutierung von Reparaturproteinen zu individuellen Replikationsgabeln analysieren, unter Verwendung eines induzierbaren "roadblocks". Das Bindeverhalten von Rekombinationsproteinen an definiert generierten Doppelstrangbrüchen wird durch ein induzierbares Endonukleasesystem erfolgen. Wir werden unsere große Sammlung funktioneller Fluoreszenzprotein-Fusionen einsetzen, und eine umfassende Mutantensammlung, um unsere Kenntnis von Replikation-Neustart – und homologen Rekombinationsproteinen an individuellen Replikationsgabeln oder DNA Bruchstellen auf Einzelmolekülebene mit höchst möglicher räumlich-dynamischer Auflösung zu erweitern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen