Untersuchung des molekularen Mechanismus von gerichtetem Zentromer-DNS-Transport in Caulobacter crescentus

• Antragstellerin: Dr. Katja Zieske
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Biophysik ; Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 289436718

Eine zuverlässige Aufteilung der Chromosomen während der Zellteilung ist in allen Zellen von herausragender Bedeutung für die Vererbung von genetischem Material. In dem Bakterium Caulobacter crescentus geschieht die Verdoppelung und die Aufteilung der Chromosomen gleichzeitig. Zunächst sind die zwei Zentromer-ähnlichen Par-Proteinkomplexe, welche in der Nähe des Replikationsursprungs liegen, an einem Zellpol lokalisiert. Dann wird die Chromosomentrennung dadurch initiiert, dass sich einer dieser Komplexe von einem Zellpol zum anderen fortbewegt. Obwohl Schlüsselmoleküle für die Chromosomenaufteilung in Caulobacter identifiziert sind, ist sowohl der Ursprung der Kraft, welche den Transportprozess antreibt, als auch der Mechanismus, welcher den polgerichteten Transportprozess räumlich ausrichtet, unbekannt. Es wurde gezeigt, dass dier Chromosomentransport vom Par-Proteinsystem und bekannten, polar positionierten Proteinen abhängt. Allerdings haben drei Modelle unterschiedliche Mechanismen für den Transport des Zentromer-ähnlichen Komplexes vorgeschlagen. Mit einer Kombination aus Zell-freien Rekonstruktionstechniken, genetischer Manipulation und Einzelmolekülmikroskopie werde ich die minimalen biochemischen Voraussetzungen für die Zentromer-Aufteilung in Caulobacter quantitativ analysieren und charakterisieren wie eine polare Proteinmatrix und räumliche Randbedingungen den Chromosomentransport beeinflussen. Dieses Projekt wird neue Einblicke in die quantitative Dynamik des Zentromertransportes ermöglichen und zu einem tiefen molekularen Verständnis der ersten Schritte während des Chromosomentransportes führen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Dr. Lucy Shapiro