LOTUS-Domänen-Proteine in der Stilllegung von Transposons und in der Translationskontrolle

• Antragstellerin: Dr. Mandy Jeske
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Biochemie ; Entwicklungsbiologie ; Strukturbiologie
• Förderung: Förderung seit 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 377227242

Organismen die sich sexuell fortpflanzen, produzieren während ihres Lebenszyklus Keimzellen, die für die Weitergabe ihres Genoms an zukünftige Generationen verantwortlich und damit für das Überleben der Spezies essentiell sind. In manchen Organismen ist die Keimzellbildung genetisch an die Musterbildung während der frühen Embryonalentwicklung gekoppelt. Vor kurzem wurde eine neue Proteindomäne namens LOTUS mittels bioinformatischer Methoden identifiziert, die hochkonserviert ist und in den Keimbahnproteinen Oskar, TDRD5, TDRD7 und MARF1 vorkommt. Diese LOTUS-Domänen-Proteine sind essentielle Keimbahnfaktoren, deren Funktionsverlust zu Unfruchtbarkeit und bei einigen Tierarten außerdem zu schweren Defekten in der Embryonalentwicklung führt. LOTUS-Domänen-Proteine spielen eine entscheidende Rolle in der Kontrolle der Translation spezifischer mRNAs und somit bei der Regulation der Expression essentieller Keimbahnfaktoren. Außerdem sind LOTUS-Domänen-Proteine für den piRNA-Syntheseweg von Bedeutung, der die Keimbahn-DNA vor Mutationen schützt, die durch mobile genetische Elemente (Transposons) hervorgerufen werden. Der piRNA-Syntheseweg trägt damit zur Stabilität des Genoms einer Art bei. Die molekularen Eigenschaften von LOTUS-Domänen-Proteinen und ihre spezifischen Funktionen innerhalb der Translationskontrolle und des piRNA-Synthesewegs sind bisher kaum verstanden. Ziel dieser Forschung ist es, diese neue und essentielle Proteinfamilie strukturell und funktionell zu charakterisieren, um mechanistische Einblicke in wichtige, bislang nur wenig verstandene Aspekte der post-transkriptionellen Genregulation in der Keimbahn zu gewinnen.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen