Zellbiologie zusammengesetzter hominoid-spezifischer Retrotransposons in evolutionärer Perspektive

• Antragstellerin: Dr. Annette Damert
• Fachliche Zuordnung: Evolutionäre Zell- und Entwicklungsbiologie der Tiere ; Evolution, Anthropologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 387502000

SVA (SINE-R-VNTR-Alu) und LAVA (L1-Alu-VNTR-Alu) sind nicht-autonome non-LTR Retrotransposons, die nur in hominoiden Primaten vorkommen. LAVA Elemente sind nur in Gibbons zu finden; SVA expandierte nur in Menschenaffen. Die SVA Unterfamilien in den verschiedenen Menschenaffenarten (Orang-Utan, Schimpanse, Mensch) unterscheiden sich hinsichtlich Struktur und Aktivität in evolutionären Zeiträumen. Die molekulare Grundlage für diese Unterschiede ist nicht bekannt. Sowohl SVA als auch LAVA werden von LINE1 (L1)-kodierten Proteinen mobilisiert. Sequenzbasierte strukturelle Charakteristika, die die Mobilisierungseffizienz bestimmen, unterscheiden sich zwischen SVA und LAVA. Das intrazelluläre Schicksal der SVA/LAVA RNA Intermediate zwischen Transkription und Inkorporation in den L1 RNP ist bisher nicht untersucht worden. Mit dem vorliegenden Projekt sollen in einem vergleichenden Ansatz die molekularen Mechanismen, die der unterschiedlichen Expansion strukturell verschiedener SVA/LAVA Unterfamilien in hominoiden Primaten zugrunde liegen, untersucht werden.Der erste experimentelle Komplex tested die Hypothese, dass die Interaktion mit unterschiedlichen Sets zellulärer Proteine die molekulare Basis für die unterschiedlichen strukturellen Erfordernisse der effizienten Mobilisierung von SVA/LAVA darstellen und zur Expansion nur einer der beiden Familien in Menschen beziehungsweise Gibbons beitragen. Die Protein-Interaktome von SVA und LAVA RNA sollen in humanen und Gibbon Zellen hinsichtlich ihrer Funktion in der Regulation des RNA Metabolismus und im Prozess der Retrotransposition von SVA/LAVA durch L1-kodierte Proteine in trans charakterisiert werden.Im Rahmen des zweiten Komplexes soll festgestellt werden, ob eine mögliche bevorzugte Interaktion zwischen den momentan expandierenden SVA/LAVA Unterfamilien und der gegenwärtig in der gleichen Art aktiven L1 Unterfamilie an der artspezifischen Expansion strukturell unterschiedlicher Elemente beteiligt ist. Zusätzlich soll die Frage beantwortet werden, in welchem Ausmaß die artspezifische zelluläre Umgebung zu solchen bevorzugten Interaktionen beiträgt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen