Funktionelle Charakterisierung der zytoplasmatischen Poly(A)-Polymerase GLD-2 und Deadenylasen als molekulare Gegenspieler in der mRNA Regulation von C. elegans Keimbahnzellen.

• Antragsteller: Professor Dr. Christian R. Eckmann
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 169324141

Die vielschichtige Regulierung von Genexpressionsprogrammen ist ein wichtiger Prozess für die Entwicklung und Reproduktion von mehrzelligen Organismen. Besonders wichtig in Nerven- und Keimzellen ist dabei die als posttranskriptionale Kontrolle bezeichnete Form der mRNA Regulierung, der unter anderem eine dynamische Änderung der Poly(A)-Schwanzlänge zu Grunde liegt. Wohingegen zytoplasmatische Poly(A)-Polymerasen (zPAPs) einen Poly(A)-Schwanz verlängern, verkürzen ihn Deadenylasen (DeAds). Es wird allgemein angenommen, dass die Balance dieser beiden konträren Enzymaktivitäten die Translationsaktivität und die Stabilität der mRNA beeinflusst und daher vielen Kontrollmechanismen unterliegt. Um ein umfassendes Verständnis der posttranskriptionalen Kontrolle zu erreichen studieren wir die Prozesse der Poly(A)-Schwanzkürzung und -verlängerung auf der molekularen und biologischen Ebene in den Keimzellen des Modelorganismus Caenorhabditis elegans. Dabei möchten wir folgende wichtige Frage beantworten: Wie steuert die Balance von De- und Polyadenylierung die Entwicklung eines komplexen Gewebes. Durch eine Kombination von RNA seq, neuetablierten in vitro Assays zur Poly(A)-Schwanzmessung und moderneren Möglichkeiten zur Herstellung von transgenen Tieren wird unser Arbeitsplan einen tiefen Einblick in poly(A)-Schwanzvermittelte posttranskriptionale Kontrollmechanismen geben. Zusätzlich erwarten wir uns von unseren entwicklungsbiologischen Keimzellenstudien klare Erkenntnisse über den direkten Einfluss der Enzymaktivitäten von zPAPs und DeAds auf Keimzellbildung und -funktionalität. Insgesamt hoffen wir damit ein besseres Verständnis der posttranskriptionalen Regulationsmechanismen, sowie deren allgemeine Relevanz für die Reproduktionskapazität eines Organismus, zu erhalten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen