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Projekt
FOR 531: Chromatin Mediated Biological Decisions
Fachliche Zuordnung
Biologie
Förderung
Förderung von 2004 bis 2010
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5470729
Das Erbmaterial (DNA) höherer Lebewesen liegt in einer Struktur verpackt vor, die Chromatin genannt wird. Zum Abrufen der genetischen Information hat die Natur Mechanismen entwickelt, die es einer Transkriptionsmaschinerie erlauben, die Chromatin-verpackte DNA abzulesen. Die grundlegenden Chromatin-vermittelten Mechanismen der Genaktivität sind bekannt, jedoch weiß man wenig über die wichtigen biologischen Schaltvorgänge, die spezifisch einzelne Gene an- oder abschalten. Daher hat sich die Forschergruppe zum Ziel gesetzt, Mechanismen der Genregulation aufzuklären, die im Zusammenhang anerkannter biologischer und molekularmedizinischer Modelle stehen.
Eines der überraschenden Ergebnisse der letzten Jahre ist darin zu sehen, dass einzelne Regulationsfaktoren, die als Aktivatoren oder als Repressoren klassifiziert waren, in anderen Zusammenhängen genau die gegenteilige Aktivität vermitteln. Demzufolge besteht eine zentrale Fragestellung der Forschergruppe darin, Regulationsmechanismen aufzuklären, die einen Wechsel zwischen Aktivierung und Repression von Genen ermöglichen. Eine weitere wichtige Rolle bei diesen Regulationsvorgängen spielen so genannte Transkriptionsfaktoren, die einerseits DNA an spezifischen Stellen binden können, andererseits aber Veränderungen des Chromatins vermitteln. So können Aktivatoren das Chromatin spezifisch auflockern und es somit für die Transkription zugänglich machen, während Repressoren die gegenteilige Wirkung ausüben. Fehlregulationen führen nicht nur zu einer veränderten Funktion der Zelle, sondern in einigen Fällen wird auch die Zellteilung und eine mögliche Tumorentstehung beeinflusst oder begünstigt.
Am Beispiel der untersuchten Modellsysteme wird die Forschergruppe die spezifischen Wirkungen auf das Chromatin untersuchen. Wir erwarten die Aufklärung wichtiger biologischer Mechanismen, die zur Veränderung der Genaktivität führen. Insbesondere werden wir Einblicke in die Mechanismen erhalten, die zur globalen Genominaktivierung beitragen, eine Enhancer-Blockade vermitteln, zur Genrepression führen sowie Repressionsvorgänge wieder aufheben.
Eines der überraschenden Ergebnisse der letzten Jahre ist darin zu sehen, dass einzelne Regulationsfaktoren, die als Aktivatoren oder als Repressoren klassifiziert waren, in anderen Zusammenhängen genau die gegenteilige Aktivität vermitteln. Demzufolge besteht eine zentrale Fragestellung der Forschergruppe darin, Regulationsmechanismen aufzuklären, die einen Wechsel zwischen Aktivierung und Repression von Genen ermöglichen. Eine weitere wichtige Rolle bei diesen Regulationsvorgängen spielen so genannte Transkriptionsfaktoren, die einerseits DNA an spezifischen Stellen binden können, andererseits aber Veränderungen des Chromatins vermitteln. So können Aktivatoren das Chromatin spezifisch auflockern und es somit für die Transkription zugänglich machen, während Repressoren die gegenteilige Wirkung ausüben. Fehlregulationen führen nicht nur zu einer veränderten Funktion der Zelle, sondern in einigen Fällen wird auch die Zellteilung und eine mögliche Tumorentstehung beeinflusst oder begünstigt.
Am Beispiel der untersuchten Modellsysteme wird die Forschergruppe die spezifischen Wirkungen auf das Chromatin untersuchen. Wir erwarten die Aufklärung wichtiger biologischer Mechanismen, die zur Veränderung der Genaktivität führen. Insbesondere werden wir Einblicke in die Mechanismen erhalten, die zur globalen Genominaktivierung beitragen, eine Enhancer-Blockade vermitteln, zur Genrepression führen sowie Repressionsvorgänge wieder aufheben.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
Projekte
- A functional analysis of chromatin reorganisation during sperm morphogenesis in Drosophila (Antragstellerin Renkawitz-Pohl, Renate )
- Analysis of the Molecular Mechanisms of Gene Regulation by E2F6 and the Functional Overlap between E2F6 and the Retinoblastoma Protein (Antragsteller Gaubatz, Stefan )
- Characterisation of novel nuclear substrates of protein arginine methyltransferases and the mechanisms of chromatin regulation by arginine methylation (Antragstellerin Bauer, Uta-Maria )
- Chromatin mediated biological desisions (Antragsteller Renkawitz, Rainer )
- Chromatin profiling of dREAM and dNuRD complexes (Antragsteller Brehm, Alexander )
- Epigenetische Regulation durch p300: der Beitrag von p300 zur Acetylierung von Histonen in vivo und Einfluß der p300-abhängigen Histonacetylierung auf andere Histonmodifikationen (Antragsteller Lutz, Werner )
- Interaction of the HAT complex SAS-I with chromatin assembly factors in S. cerevisiae (Antragstellerin Ehrenhofer-Murray, Ann Elizabeth )
- Key mediators of the enhancer blocker function of Drosophila CTCF (Antragsteller Renkawitz, Rainer )
- Mechanismen der transkriptionellen Repression durch SUMOylierung (Antragsteller Suske, Guntram )
- Rolle von Miz1 in dem Atr/Chk1 Signalweg und in der Myc-induzierten Apoptose (Antragsteller Eilers, Martin )
- The polycomb group gene BMIl is a target gene of E2F-1: role of Bmi1 in E2F-controlled genetic programs and mode of functional interaction with E2F-1 (Antragsteller Lutz, Werner )
- Thyroid Hormone Receptor Corepressors: Requirements and Selectivity for Histone Modifications Cell Culture (Antragsteller Baniahmad, Aria )
- Zentralprojekt (Antragsteller Renkawitz, Rainer )
Sprecher
Professor Dr. Rainer Renkawitz
