Einfluss von DNA-Basenmodifikationen auf die Doppelhelixstabilität und Genomaktivität

• Antragstellerin: Professorin Dr. Maria Cristina Cardoso
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Biochemie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 413888330

DNA-Modifikationen in eukaryotischen Organismen sind wichtige epigenetische Marker und spielen eine zentrale Rolle bei der Regulierung der Genomaktivität und -stabilität. Während die meisten Forschungsarbeiten auf Proteine ausgerichtet sind, die diese epigenetische Information erkennen und übersetzen, wollen wir untersuchen, wie diese DNA-Modifikationen direkt und indirekt die Stabilität der DNA-Doppelhelix beeinflussen und wie sie grundlegende zelluläre Prozesse wie Transkription und Replikation beeinflusst. Eine lokale Destabilisierung der DNA-Doppelhelix könnte Prozesse wie das Herausdrehen einzelner Basen und damit die Modifikation und Reparatur der DNA beeinflussen, das Aufschmelzen der DNA bei der Transkriptionsinitiation oder die Transkriptionsgeschwindigkeit modulieren und dadurch assoziierte Prozesse wie RNA-Prozessierung oder RNA-geführte epigenetische Modifikationen beeinflussen. Wir werden direkt die Wirkung bekannter DNA-Modifikationen auf die DNA-Doppelhelixstabilität und die Wirkung auf DNA/RNA-Polymerasen und DNA-Helicasen in vitro messen. Wir werden dann das Niveau der Basenmodifikationen mit genetischen Ansätzen in somatischen wie auch isogenen embryonalen Stammzellen erhöhen oder verringern und werden sowohl die Geschwindigkeit der Ribonukleotid- als auch der Desoxyribonukleotid-Polymerisation in vivo messen. Wir werden auch die Geschwindigkeit der DNA-Helicase in vivo messen, indem die DNA-Polymerisation von den DNA-Helicase-Aktivitäten innerhalb des zellulären Replisoms entkoppelt wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen