Mechanismus und Relevanz der DNA Methylierung bei der Monozytendifferenzierung

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Rehli
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie ; Biochemie ; Immunologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 278631977

Die Häufigkeit von TET2 und IDH Mutationen bei akuten myeloischen Leukämien sowie eine Reihe von experimentellen Beobachtungen legen die Vermutung nahe, dass der Umsatz von DNA Methylierung essentiell für die normale Myelopoese ist. Eigene Arbeiten und die Arbeiten anderer Gruppen deuten darauf hin, dass die Bindung von Transkriptionsfaktoren einen entscheidenden Schritt bei der DNA Demethylierung darstellt. In den meisten Fällen ist aber nicht eindeutig geklärt, ob die Demethylierung lediglich eine Konsequenz der Transkriptionsfaktorbindung oder eines Remodellingprozesses ist, oder ob das Entfernen der Methylierung tatsächlich notwendig ist für die Aktivierung eines regulatorischen Elements. Um Relevanz und Funktion der aktiven DNA Demethylierung in normalen myeloischen Zellen und bei der Leukämogenese besser zu verstehen, müssen wir klären, welche Sequenzabschnitte und welche Transkriptionsfaktoren tatsächlich Demethylierung benötigen, um stabil zu interagieren und regulatorische Funktionen ausüben zu können. Im vorgeschlagenen Projekt sollen anhand der postmitotischen Differenzierungsvorgänge in primären Blutmonozyten Schlüsselaspekte zum Mechanismus und zur Relevanz der DNA Demethylierung untersucht werden. Hierzu möchten wir mittels eines neuen, hocheffizienten und nicht-toxischen/nicht-aktivierenden siRNA-Transfektionsprotokols die Expression von relevanten Genen (wie z.B. TET2, oder Transkriptionsfaktoren die vermutlich in das Targeting involviert sind) herunterregeln und den Effekt auf Transkription, DNA Methylierung, Chromatinzugänglichkeit, Histonmodifikationen und Transkriptionsfaktoren messen. Auf diese Weise sollten wir die funktionelle Relevanz der DNA Demethylierung klären und Targetingmechanismen aufdecken können. Die Ergebnisse unserer Untersuchungen werden nicht nur relevant für das Verständnis der normalen Monozytendifferenzierung sein. Wir gehen davon aus, dass die Einsichten auch zu einem besseren Verständnis darüber beitragen, wie Mutationen in Komponenten des DNA Demethylierungsprozesses myeloische Zellen verändern und letztendlich zur Leukämie führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen