Auswirkungen des Abbaus der Kernlamina von Arabidopsis auf das Chromatin unter abiotischem Stress

• Antragsteller: Professor Dr. Chang Liu
• Fachliche Zuordnung: Genetik und Genomik der Pflanzen ; Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 516634837

Die nukleare Lamina (NL) ist ein komplexes Netzwerk, das aus nuklearen Laminen und Lamin-assoziierten Kernmembranproteinen besteht, die den Zellkern zur Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität einrahmen. In Arabidopsis thaliana sind die Nuclear Matrix Constituent Proteins (NMCPs) wesentliche Bestandteile der NL und für die Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität des Zellkerns und der spezifischen perinukleären Chromatinverankerung erforderlich. Bislang ist wenig über die Dynamik der NL-Chromatin-Interaktionen in Pflanzen bekannt. In unserer jüngsten Arbeit haben wir herausgefunden, dass sich in Arabidopsis perinukleär verankerte Chromatinregionen unter Hitzestress von der Kernhülle ablösen. Außerdem stellten wir fest, dass verschiedene abiotische Stressfaktoren die NL von Arabidopsis zum Zerfall bringen. Dieser Befund veranlasste uns zu diesem Projekt, um die Natur der dynamischen NL-Chromatin-Interaktionen in Arabidopsis besser zu verstehen. Das Projekt besteht aus drei Teilen. Zunächst werden wir ein Profil der NL-Chromatin-Interaktionen und der räumlichen Verteilung der Lamina-assoziierten Domänen unter verschiedenen Stressbedingungen erstellen. Im zweiten Teil planen wir, proteomische Ansätze anzuwenden, um posttranslationale Modifikationen an Kernlamin-Proteinen zu untersuchen und deren funktionelle Bedeutung für den Aufbau der Kernlamina zu ermitteln. Im dritten Teil wollen wir durch die Erstellung hochauflösender Hi-C-Karten die strukturelle Rolle der Kernlamine bei der Modulation der dreidimensionalen Genomorganisation während der Stressanpassung aufdecken.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen