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Projekt
Vergleichende Analyse der Inaktivierung von Transposons und des Chromatins von Arabidopsis lyrata und Arabidopsis thaliana
Antragsteller
Dr. Ales Pecinka
Fachliche Zuordnung
Genetik und Genomik der Pflanzen
Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
Förderung
Förderung von 2011 bis 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 197654083
Transposons sind hochdynamische Bestandteile in Pflanzengenomen. Deren Aktivität wird durch das einbetten in transkriptionsreprimierendem Chromatin unterdrückt. Einige vorhergehende Arbeiten deuten auf Unterschiede in der Kontrolle von Transposons zwischen Spezies und unter Stressbedingungen hin.Die Verfügbarkeit genomischer Daten von Vertretern der Gattung Arabidopsis macht diese zu idealen Modellen für die Erforschung der Auswirkungen dieses Phänomens im interspezifischen und evolutionären Kontext. Wir verwenden Arabidopsis lyrata und Arabidopsis thaliana als Modellsysteme zur vergleichenden Analyse von Transpositionsdynamiken, Inaktivierungsmustern und Chromatinaufbau unter natürlichen und veränderten Temperaturbedingungen. Innerhalb der ersten Förderungsperiode produzierten wir Proben mittels Hochdurchsatz-sequenzierung, sowie eine zur Analyse benötigte genomweite Annotation der Modellorganismen. Ausserdem etablierten wir eine neue Methode zur Analyse der Transposonexpression und begannen mit der Analyse. Während der zweiten Förderungsperiode legen werden wir den Fokus auf folgende Aufgaben legen:1. Analyse der spezies-spezifischen Transposonaktivierung in A. lyrata und A. thaliana. Dazu nutzen wir die genomweiten Transkriptionsdaten und unsere neue Analysemethode, zur identifizierung evolutionär konservierter oder diversifizierter Muster der Transposoninaktivierung. Unsere vorläufigen Daten weisen unerwartet darauf hin, dass unterschiedliche Regeln bei bestimmten Transposongruppen gelten.2. Vergleichende Analyse der Nukleosomenverteilung in A. lyrata und A. thaliana. Wir entwickelten genomweite Nukleosom- und Expressionsprofile beider Spezies unter natürlichen sowie Hitzestress und wiederhergestellten Bedingungen. Folgend untersuchen wir die spezies-spezifische, temperatur- und expressionsbedingte Nukleosomenverteilung. Dies erweitert unser Verständnis über Chromatinveränderungen und deren Verlauf in der Evolution und während Stress.3. Kontrolle der Transposoninaktivierung bei abiotischem Stress in A. lyrata. Wir identifizierten evolutionär Konservierte und neue auf Hitzestress reagierende Transposons in A. lyrata und auf Kältestress reagierende Transposons in A. thaliana. Dies erlaubt uns eine eingehende Analyse ihrer gemeinsamen Merkmale und die Untersuchung möglicher Transpositionen bei abiotischem Stress.Zusammenfassend soll dieses Projekt die Spezies-spezifische Adaptation zur Minderung von deletierenden Effekten durch Transposons unter natürlichen und gestressten Bedingungen sowie Gegenmaßnahmen der Transposons, während dieser Bedingungen, vor der vollständigen Eliminierung aus den Wirtsgenomen aufklären.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
