Entschlüsseln des epigenetischen Einflusses eines pro-neuralen Transkriptionsfaktors auf die Neurogenese

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Vijay Tiwari
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Entwicklungsneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 220387370

Das Wechselspiel von Transkriptionsfaktoren und epigenetischen Mechanismen während der entwicklungsassoziierten zellulären Spezifizierung gewinnt stetig an Bedeutung. Während eine Vielzahl von Transkriptionsfaktoren den Beginn, das Fortschreiten sowie die Vollendung der kortikalen Neurogenese kontrollieren, ist wenig über deren Funktion in epigenetischen Reprogrammierungs-Prozessen bekannt. Unsere Vorarbeiten legen nahe, dass der etablierte proneuronale Faktor NeuroD1 Pionier-Transkriptionsfaktor-Aktivität besitzt und zeigen ferner, dass dieser Faktor die Chromatin- und Transkriptionsfaktor-Landschaft programmiert um Genexpressionsprogramme der Neurogenese zu etablieren. Basierend auf diesen vielversprechenden Ergebnissen verfolgen wir nun die folgenden Ziele im beantragten Projekt: Zunächst wollen wir die genomweiten Ziele von NeuroD1 und den Einfluss der NeuroD1-Bindung auf die Chromatin-Umgebung während der Neurogenese in vivo identifizieren (Ziel 1). Um zu verstehen, ob NeuroD1 Einfluss auf die Organisation des Zellkerns hat, werden wir genomweite Veränderungen in Chromatinkontakten nach der Bindung von NeuroD1 an seine Ziel-regulatorischen Elemente analysieren (Ziel 2). Nachfolgend werden wir Proteine wie beispielsweise Transkriptionsfaktoren und epigenetische Regulatoren identifizieren, die physikalisch mit NeuroD1 assoziieren und validieren, ob diese Faktoren essentiell für die genregulatorische Funktionsweise von NeuroD1 sind (Ziel 3). Weiterhin werden wir computerbasierte Analyseverfahren anwenden, um genetische sowie epigenetische Merkmale zu identifizieren, die das Ansprechen auf die Bindung von NeuroD1 an eine Bindestelle vorhersagen können (Ziel 4). Im Anschluss werden wir systembiologische Verfahren implementieren und auf die generierten Datensätze anwenden um NeuroD1-abhängige, genregulatorische Netzwerke zu modellieren (Ziel 5).

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien