Regulation des Pausierens der RNA Polymerase II durch DSIF

• Antragsteller: Dr. Tim-Michael Decker
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 413241408

In höheren Eukaryoten pausiert das Enzym RNA Polymerase II (Pol II) unterhalb des Transkriptionsstartpunkts der meisten Gene, in der sogenannten Promotor-proximalen Region. Beobachtungen, die weitestgehend auf Zellkultur-Versuchen beruhen, deuten darauf hin, dass das Pausieren von Pol II von den Faktoren DSIF und NELF induziert wird. Durch Phosphorylierung dieser Faktoren wird Pol II für die produktive Elongation freigegeben. Obwohl dieses Pausieren ein essenzieller Regulationsschritt der Transkription ist, ist es nach wie vor unklar wie DSIF sowohl als negativer, als auch als positiver Elongationsfaktor wirken kann. Um die mechanistische Funktionsweise von DSIF aufzuklären, werde ich dessen potenzielle Kooperation mit NELF analysieren. Hierzu werde ich ein in vitro Transkriptionssystem verwenden, das auf gereinigten Faktoren basiert (keine Extrakte). Ausgehend von den in vitro Daten werde ich Zellkulturversuche entwickeln, um den vorgeschlagenen Mechanismus weiter zu testen. Diese Versuchsreihe wird auf PRO-seq sowie rapiden Proteinabbau Methoden beruhen.Trotz Bemühungen die Phosphorylierung von DSIF im Zusammenhang mit der pausierenden Pol II zu verstehen, ist nur sehr wenig davon im Detail verstanden. Deshalb werde ich zweitens P-TEFb untersuchen, eine DSIF Kinase, um dieser Frage nachzugehen. Auswirkungen auf Transkriptionsinitiation oder Pausieren im Zusammenhang mit P-TEFb oder DSIF Phosphorylierungsstellen, die im Rahmen des in vitro Systems identifiziert wurden, werde ich in Zellkultur Versuchen tiefergehend untersuchen. Zusätzlich zum mechanistischen Verständnis werden Zellkultur-basierende Methoden wertvolle Einsichten in Dynamik und Umfang des Promotor-proximalen Pausierens liefern. In künftigen Experimenten, wird das gleiche System es ermöglichen, die Rolle von DSIF in der produktiven Elongation zu erforschen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Dylan Taatjes