Systematische und funktionelle Genomik kodierender und nicht-kodierender Transkription während der Genexpressionsregulation in der Bäckerhefe

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Knop; Professor Lars Steinmetz, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 344650877

Zellulare Protein-Homeostase stellt ein optimales Niveau jedes Proteins an seinem Wirkungsort innerhalb des Organismus sicher. Die Homeostase wird auf jeder Stufe der zellulären Maschinerie durch eine Reihe regulierender Systeme überwacht: von der Genexpression durch die Translation der mRNA bis zum Entfernen des Proteins durch Degradation. Diese Prozesse werden durch eine Reihe von komplexen hierarchischen Systemen beeinflusst, mit dem Ziel die optimale Menge eines jeden Proteins unter jeder denkbaren Situation zu erzeugen. Inzwischen ist bekannt, dass die Genexpression nicht mehr alleine durch das klassische Model einer Promoter-Sequenz beschreiben werden kann, sondern dass eine Reihe weiterer Faktoren, wie die Transkription von überlappenden nicht-kodierenden RNAs, die Chromatin-Struktur oder die genomische Position an welcher ein Gen sich befindet, eine wichtige Rolle bei der Regulation spielen. Ziel dieses Projektes ist es, die Regulation einzelner Gene detailliert zu untersuchen um die Beiträge unterschiedlicher Faktoren zu modellieren und besser zu verstehen. Des weiteren sollen zwei komplementäre Methoden - Hochdurchsatzgenetik und CRISPR/Cas9 vermittelter Genommanipulationen - dazu verwendet werden, um in der Bäckerhefe als Modelsystem für möglichst viele Gene und möglichst viele kodierende und nicht kodierende Transkripte die einzelnen regulatorischen Einflüsse zu erforschen und in Zusammenhang mit der zellulären Fitness zu bringen. Das Projekt erfolgt im Rahmen einer etablierten Zusammenarbeit zwischen einer Genombiologie/Bioinformatik orientierten Arbeitsgruppe und einer Zellbiologie Gruppe; die Experimente beabsichtigen die Grundprinzipien der Gensteuerung unter Verwendung von quantitativen Methoden besser zu untersuchen um dadurch letztendlich die molekularen Mechanismen dechiffrieren und verstehen zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen