Dreidimensionale Chromatinorganisation während des pflanzlichen Zellzyklus

• Antragsteller: Dr. Martin Mascher, Ph.D.; Privatdozent Dr. Veit Schubert
• Fachliche Zuordnung: Genetik und Genomik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 391059743

Als Makromolekülkomplex, der meterlange DNA-Stränge in das Mikrometervolumen eines Zellkerns verpackt, ist Chromatin seit über hundert Jahren Gegenstand der Forschung. Obgleich in den letzten Jahren viele Erkenntnisse über die interne Struktur menschlicher Chromosomen und ihren Zusammenhang mit der Genomfunktion gewonnen wurden, ist noch unklar, wie variabel die Chromatinorganisation zwischen Spezies oder Zellzyklusstadien ist. Methodologische Fortschritte bei bildgebenden Verfahren der Zytologie und bei genomischen Analyseverfahren haben es ermöglicht, Kontaktwahrscheinlichkeiten und dreidimensionale Distanzen innerhalb der Chromosomen mit großer Dichte und Auflösung zu bestimmen. Unsere bisherigen Ergebnisse über Chromatinkontaktfrequenzen in mitotischen Gerstenchromosomen deuten auf wesentliche Unterschieden bei der Organisation von Metaphasenchromosomen zwischen Triticeen und Säugetieren hin. Im geplanten Forschungsvorhaben werden wir die Chromatinstruktur der Gerste während des Zellzyklus mittels chromosome conformation capture, Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung, hochauflösender Mikroskopie und rechnergestützter Polymermodellierung untersuchen, um die Hypothese zu testen, ob die Grobstruktur des Chromatins in mitotischen Gerstenchromosomen einer Zylinderspule ähnelt. Unsere Arbeiten werden ein experimentell validiertes Modell der Chromatinorganisation in Gerste ergeben sowie die strukturellen Unterschiede zwischen großen pflanzlichen Chromosomen und den kleineren Chromosomen der Säugetiere beleuchten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Tschechische Republik
• Partnerorganisation: Czech Science Foundation
• Kooperationspartner: Professor Dr. Jaroslav Dolezel