Die Rolle der roX RNA in Struktur und Funktion des Dosis Kompensationskomplexes.

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Burkhard Becker
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Biochemie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 417339159

Komplexe eukaryontische Genome kodieren für zahlreiche lange, nicht-kodierende (lnc) RNAs. Unsere Kenntnisse der molekularen Funktion von Chromatin-gebundenen lncRNA sind begrenzt.Wir werden einen paradigmatischen Multienzym-Regulator untersuchen, der für seinen Aufbau und seine Funktion im Chromatin unbedingt auf lncRNA angewiesen ist. Der Dosis Kompensationskomplex (DCC) von Drosophila melanogaster besteht aus fünf sogenannten male-specific lethal (MSL) Proteinen, die mit nicht-kodierender roX RNA einen regulatorischen Ribonucleoproteinkomplex mit besonderen Eigenschaften bilden. Der DCC verdoppelt die Transkription der meisten Gene auf dem einzigen X Chromosom in männlichen Zellen, um die Transkriptionsleistung der beiden X Chromosomen in weiblichen Zellen zu erreichen.Obwohl die MSL Proteinen miteinander enzymatisch aktive Komplexe bilden können, ist der Einbau der roX RNA unverzichtbar für das Überleben der Fliegenmännchen. Wie roX wirkt, ist unbekannt. Die DExH Helicase MLE initiiert die Assoziation von MSL-Proteinen im Zuge des Aufbaus des DCC durch Auflösung von roX RNA Sekundärstrukturen. Nach unserer Hypothese erwerben die MSL Proteine erst durch die RNA Bindung ihre spezifische Funktionalität im Rahmen der Dosis Kompensation. Unser Ziel ist, die molekulare Prinzipien, die den Einbau von roX RNA in den MSL-Komplex ermöglichen, zu ergründen, um zu verstehen, warum das Funktionieren des DCC von roX abhängt. Um den Mechanismus aufzuklären, wollen wir die Komplexbildung von roX RNA und MSL Proteinen optimieren und die vorkommenden Protein-RNA Interaktionen mithilfe verschiedener Techniken (u.a. durch Crosslinking, RNA Sequenzierung und Massenspektrometrie), untersuchen. Unser Fernziel ist die Korrelation der durch die RNA bewirkten strukturellen Änderungen der MSL Proteine mit relevanter Funktionalität.Unser Projekt wird helfen, einen faszinierenden, hoch evolvierten Chromatinregulator besser zu verstehen. Gleichzeitig wollen wir beispielhaft regulatorische Prinzipien von allgemeiner Gültigkeit und breiter Relevanz für das sich schnell entwickelnde Feld der lncRNA Biologie ergünden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen