Untersuchungen zur Rolle der DotCom Mitglieder AF9 und DOT1L während der Entwicklung des zerebral Kortex

• Antragstellerin: Professorin Dr. Tanja Vogel
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 290647137

Die neuronale Spezifikation neuraler Stammzellen dominiert die Embryonalentwicklung des in Schichten aufgebauten zerebralen Kortex. Neurale Stammzellen sind in zwei Bereichen des Kortex lokalisiert und produzieren entweder Neurone unterer oder oberer Schichten. Letztere werden durch Stammzellen der Subventrikulärzone gebildet, die bisher nur unzureichend molekular charakterisiert wurden. Ihnen wird allerdings eine wichtige Rolle während der Evolution höherer kognitiver Fähigkeiten zugeschrieben, weshalb wir in diesem Projekt diese Stammzellpopulation näher charakterisieren.Unsere Vorarbeiten beschreiben AF9/MLLT3 (myeloid/lymphoid or mixed-lineage leukemia (trithorax homolog, Drosophila); translocated to, 3) als Transkriptionsfaktor, der die Spezifizierung von Neuronen oberer Schichten verhindert und die Teilung von subventrikulären Stammzellen beeinflusst. Wir wollen daher untersuchen, wie AF9 die Stammzellproliferation und -differenzierung beeinflusst.AF9 wirkt in unterschiedlichen Proteinkomplexen: einerseits im DotCom, der die Histonmethyltransferase DOT1L (DOT1-like, histone H3 methyltransferase) enthält, andererseits im Super-Elongations-Komplex, SEC, der an der Transkriptionselongation beteiligt ist. Wir werden AF9- und DOT1L-defiziente Mäuse generieren und diese im Hinblick auf die Spezifikation von Stammzellen und Neuronen untersuchen. Dies erfolgt insbesondere im Zusammenhang eines hierarchisch organisierten Entwicklungsprogramms, das durch die Aktivität mehrerer Transkriptionsfaktoren gekennzeichnet ist. Durch die massive, parallele Sequenzierung von RNA aus subventrikulären Stammzellen werden wir Zielgene von AF9 und DOT1L identifizieren. Diese werden wir in DOT1L-abhängige und unabhängige Transkripte klassifizieren. Durch Chromatinimmunpräzipitation werden darüberhinaus spezifische Chromatinmodifizierungen untersucht, sowie die genom-weite Verteilung von RNA Polymerase II, AF9 und DOT1L. Dadurch wird die Präsenz von DotCom bzw. SEC Komponenten an spezifischen AF9-Zielgenen im Kontext der Spezifizierung von subventrikulären Stammzellen determiniert. Zusammengenommen erarbeiten wir Erkenntnisse, wie Transkriptionskontrolle durch Chromatinmodifikation während der kortikalen Entwicklung erfolgt. Darüber hinaus liefern wir Erkenntnisse über das Entwicklungspotential einer spezifischen Stammzellpopulation, die für die Bildung neuronaler Netzwerke verantwortlich ist, welche höhere kognitive Leistungen ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen