Die Rolle des Histon-Chaperons Nap1l1 in der Reorganisation des Chromatins während Reprogrammierung und Differenzierung

• Antragstellerin: Dr. Ina Theofel
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie ; Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 406274359

Die Entwicklung von Säugern wird begleitet von einer dynamischen Veränderung der Chromatinstruktur, vermittelt durch den Ein-/Ausbau von Histonen und deren Varianten. Dies wiederum beeinflußt verschiedenste biologische Prozesse, wie DNA Replikation, Transkription oder Reparatur. Der Ein-/Ausbau von Histonen und deren Varianten in das Chromatin, sowie deren Kernimport, Lagerung, oder Abbau wird von sogenannten Histon-Chaperonen durchgeführt. Das Histon-Chaperon Nucleosome assembly protein 1 like 1 (Nap1l1) gehört zu der Nap1 Familie von Histon-Chaperonen und ist in Eukaryoten zu großen Teilen konserviert. Mitglieder dieser Proteinfamilie sind involviert in den Chromatin Ein- oder Ausbau von H2A/H2B und deren Varianten (z. B. H2A.X, H2A.Z, TH2B). Obwohl einige Studien über die Funktion von Nap1 in Hefe, Pflanzen und Fliegen vorliegen, ist die Rolle von Nap1l1 in der Säugetierentwicklung noch unerforscht. Im Rahmen dieses Projektes soll der Einfluss von Nap1l1 auf die dynamische Histon(varianten)verteilung in verschiedenen Stadien der Säugerentwicklung untersucht werden: 1) während der frühen Embryonalentwicklung, 2) während der epigenetischen Reprogrammierung in Urkeimzellen, 3) in pluripotenten Stammzellen und 4) während der Differenzierung männlicher Keimzellen. Um die Funktion von Nap1l1 in diesen unterschiedlichen Entwicklungsstadien zu untersuchen, wird ein konditionales Knockout-Mausmodel verwendet, um Nap1l1 in den jeweiligen Stadien zu deletieren. Anschließend soll die Chromatinzusammensetzung in der mutanten Situation analysiert werden. Dieses Projekt soll neue Erkenntnisse über die Funktion des Histon-Chaperons Nap1l1 und dessen Einfluss auf die Chromatin-Umstrukturierung in verschiedenen Stadien der murinen Entwicklung bringen. Ein besseres Verständnis über Histon-Chaperone und ihren Einfluss auf die Chromatinstruktur während der Reprogrammierung und Differenzierung von Zellen wird zu neuen Anwendungen in der regenerativen Medizin führen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeberin: Dr. Petra Hajkova