Untersuchung zeitlicher Abläufe und molekularer Mechanismen der Transkriptionsinitiation mit Einzelmolekül-Fluoreszenzmikroskopie in lebenden eukaryotischen Zellen

• Antragsteller: Professor Dr. Christof Gebhardt
• Fachliche Zuordnung: Biochemie ; Biophysik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 258796734

Das anfängliche Binden eines Transkriptionsfaktors an seine DNA-Bindungsstelle löst eine Serie von Ereignissen aus, die letztendlich zum Zusammenbau der Transkriptionsmaschine und zur Produktion von RNA führen. Während für viele Gene die am Initiationspfad beteiligten Moleküle bekannt sind, fehlt meistens die Information zur Kinetik ihrer Wechselwirkungen untereinander und mit der DNA. Daher bleiben Schlüsselfragen nach der zeitlichen Koordination der Transkriptionsinitiation, dem Fluss der Information vom Binden des Transkriptionsfaktors bis zum Start der Transkription und zur Effizienz dieses Prozesses unbeantwortet.Das vorgeschlagene Projekt zielt darauf ab wichtige dynamische Aspekte der Gentranskription und ihrer Initiation sowohl durch die Messung als auch durch die direkte Beeinflussung zellulärer Dynamiken zu verstehen. Wir werden Einzelmolekül-Fluoreszenzmikroskopietechniken wie die Reflected Light Sheet Mikroskopie verwenden um die Bewegungen einzelner an der Transkriptionsinitiation beteiligter Biomoleküle im Kern lebender Zellen zu beobachten und Informationen zu Wechselwirkungskinetiken mit entsprechenden Partnern zu gewinnen.Im ersten Teil des Projekts wollen wir künstliche Transkriptionsfaktoren mit einer kontrollierbaren Wechselwirkungszeit mit DNA entwickeln und messen inwieweit der zeitliche Verlauf der Gentranskription von diesem Parameter abhängt. Im zweiten Teil werden wir die Dynamik wichtiger basaler Transkriptionsfaktoren und Pfade ihres Einbaus in die Transkriptionsmaschine untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Holger Barth; Professor Dr. Jens Michaelis