Molekulare Charakterisierung der circadianen Uhr in Bacillus subtilis

• Antragstellerin: Professorin Martha Merrow, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 507872050

Circadiane Uhren sind in der Natur allgegenwärtig. Sie regulieren die Expression von Genen und Proteinen - und damit Funktionen - zu bestimmten Tageszeiten. Es gibt sie bei Tieren, Pflanzen, Pilzen und photosynthetischen Bakterien. Bei den nicht photosynthetischen Bakterien wurden sie jedoch bisher nicht beschrieben. Dieser Antrag zielt darauf ab, an unsere Veröffentlichung aus dem Jahr 2021 anzuknüpfen, in der wir umfangreiche Eigenschaften der circadianen Uhr in einem Prokaryoten dieser Klasse, Bacillus subtilis, beschrieben haben. Wir schlagen vor, den molekularen Mechanismus dieser circadianen Uhr mit Hilfe 1. eines Systemansatzes (Transkriptomik, Proteomik und Phosphoproteomik in Verbindung mit Modellierung), 2. eines Kandidatengen-Ansatzes (unter Verwendung bioinformatisch vorhergesagter Kandidaten für Uhrengene sowie von Kandidaten, die aus unseren bioinformatischen Ergebnissen vorhergesagt wurden; und unter Verwendung von Kinaseinhibitoren und Enhancern, um sich auf Phosphorylierung als Mechanismus zu konzentrieren) und 3. der Validierung unserer sich entwickelnden Modelle (unter Verwendung von Reverse Genetik) zu entdecken. Unser Forschungsprogramm wird schnell einen Fahrplan für andere liefern, um circadiane Uhren in anderen prokaryontischen Modellorganismen zu beschreiben, deren Anwendungen von der Biotechnologie bis zur Medizin reichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen