Identifizierung und Charakterisierung von TATA-losen Promotorelementen in der Hefe Saccharomyces cerevisiae

• Antragsteller: Dr. Thomas Gross
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 189052177

Die kleinstmögliche DNA-Region von eukaryontischen Genen, die für die Assemblierung von generellen Transkriptionsfaktoren für eine effiziente Translationsinitiation erforderlich ist, wird Minimal-Promotor genannt. Eine der ersten identifizierten regulatorischen Sequenzen von eukaryontischen Promotoren ist die TATA-Box, welche als Bindestelle für das TATA-bindende Protein (TBP) dient. Interessanterweise besitzen die meisten Minimal-Promotoren keine TATA-Box. So weisen über 75% der Protein-kodierenden Gene von Säugern und Hefe TATA-lose Promotoren auf. Obwohl zusätzliche DNA-Elemente TATA-loser Promotoren in Drosophila und Säugern identifiziert wurden, sind viele regulatorische Sequenzen dieser Promotoren sowie deren Vielfalt bisher kaum verstanden. Mit Hilfe der Experimente in diesem Antrag möchte ich die Regulation der Transkriptionsinitiation von TATA-losen Promotoren in der Hefe Saccharomyces cerevisiae im Detail untersuchen. Zunächst werde ich neue regulatorische Elemente in TATA-losen Promotoren ermitteln und charakterisieren. Gleichzeitig werde ich eine spezifische in vivo Methode zur Identifizierung von Proteinen, die an regulatorische Promotorregionen gebunden sind, in Hefe etablieren, die so genannte Proteinanalyse von isolierten Chromatinfragmenten (PICh). Daher ist der vorliegende Forschungsansatz für die Aufklärung des Aufbaus und der Organisation von TATA-losen Promotoren von grundlegender Bedeutung. Des Weiteren liefert er neue Erkenntnisse bezüglich der Regulation der Transkriptionsinitiation in vivo. Darüber hinaus werden mittels dieser Studie neue Modelle bezüglich der Regulation von TATA-losen Promotoren in höheren Eukaryonten erstellt. Letztendlich wird durch die Adaptierung der PICh-Methode in Hefe ein bedeutsamer technischer Schritt nach vorn erzielt, da dadurch nicht nur Proteine, die an der Regulation von TATA-losen Promotoren beteiligt sind, sondern auch Proteine, die an eine beliebige genomische DNA-Region binden, identifiziert werden können.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Fred Winston