Genetische Variation in Synthese und Abundanz von Proteinen

• Antragsteller: Professor Dr. Frank Albert
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 213952200

Unterschiede in der DNA zwischen Individuen sind die Basis der Evolution und beeinflussen beim Menschen das Risiko für viele Krankheiten. Einige „regulatorische“ DNA-Varianten üben ihre Wirkung auf den Organismus dadurch aus, dass sie die Genexpression, die Menge der Genprodukte verän-dern. Gene üben ihre Funktion durch ihre Proteinprodukte aus. Trotzdem untersuchen die meisten Studien die nach regulatorischen Varianten suchen Zwischenprodukte in der Genexpression, anstatt sich direkt auf Proteine zu konzentrieren.In diesem Projekt soll die Wirkung von DNA-Variation auf Proteinexpression zwischen verschiedenen Stämmen der Hefe Saccharomyces cerevisiae untersucht werden. Dazu werde ich eine neue Strategie zur Identifizierung von funktionellen DNA Unterschieden für die Untersuchung von Proteinmengen adaptieren. Ein genetisch unterschiedlicher Stamm wird dabei sukzessive mit einer Kollektion von Stämmen gekreuzt, in denen jeweils ein Gen mit einem fluoreszierenden Farbstoff markiert wurde. Die Stärke der Fluoreszenz ist ein Maß für die Menge des zugehörigen Proteins. Der Vergleich von DNA von Nachkommen mit hohen und mit niedrigen Proteinmengen erlaubt es, die DNA-Varianten zu iden-tifizieren, die Unterschiede in der Proteinexpression verursachen.Zweitens werde ich den Einfluss von DNA-Variation auf die Translation untersuchen. In der Translation „lesen“ Ribosome mRNA-Moleküle, und „übersetzen“ sie in Proteine. Ich werde die Translation in verschiedenen Hefestämmen mittels „ribosomalem Footprinting“ vergleichen. In dieser Methode wer-den die mRNA-Fragmente, die von Ribosomen gelesen werden, quantifiziert. Ich werde anschließend nach DNA-Varianten suchen, die Translation beeinflussen. Zusammen werden diese beiden Projekte ein detailliertes Bild vermitteln, wie Unterschiede in der DNA Proteinexpression verursachen. Die Ergebnisse könnten auch in anderen Spezies und in menschlichen Krankheiten eine Rolle spielen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Leonid Kruglyak