Regulation der Säugetierzell-Genomarchitektur und Mobilität in pluripotenten und transformierten Zellen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Maria Cristina Cardoso; Professor Dr. Karl Rohr
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 529989072

In diesem Projekt wollen wir die Architektur und Mobilität des Säugetiergenoms untersuchen. Es ist unklar, wie die Aufrechterhaltung oder Reorganisation der Chromatinstruktur während des Zellzyklus und der zellulären Differenzierung die Bewegung des Chromatins beeinflusst oder durch sie beeinflusst wird. Außerdem gibt es zahlreiche Hinweise darauf, dass die Organisation und Dynamik des Chromatins in Tumorzellen verändert ist. Wir haben Bildgebungs- und Bildanalysemethoden entwickelt, um Genomstrukturen auf verschiedenen Auflösungsebenen und entsprechend den verschiedenen hierarchischen Ebenen der Organisation des Genoms (DNA-Schleifen und topologisch assoziierte Domänen) zu analysieren. Parallel dazu haben wir zelluläre Systeme generiert und charakterisiert und werden untersuchen, ob und wie die Organisation und Mobilität des Chromatins mit der stochastischen Gentranskription zusammenhängt, die ein Hauptmerkmal sowohl pluripotenter als auch onkogen-transformierter Zellen ist. Daher werden wir uns einerseits auf die zelluläre Pluripotenz und deren Verlust und andererseits auf die durch Onkogene induzierte zelluläre Transformation konzentrieren. Wir werden neuartige computergestützte Methoden für die Bildanalyse auf der Grundlage von Deep Learning entwickeln, um die Chromatinstrukturen höherer Ordnung und ihre Mobilität auf der Grundlage von Mikroskopieaufnahmen verschiedener Zelltypen in unterschiedlichen Auflösungsstufen genau zu quantifizieren. Diese Arbeit soll Erkenntnisse über die Organisation und Mobilität des Säugetiergenoms liefern und darüber, wie dies genomische Prozesse reguliert oder von diesen reguliert wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen