Regulation der Säugetierzell-Genomarchitektur und Mobilität

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Maria Cristina Cardoso; Professor Dr. Karl Rohr
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 422831194

In diesem Projekt planen wir die Architektur und Mobilität des Säugetiergenoms zu untersuchen. Wir und andere haben gezeigt, dass verschiedene Ebenen der Organisation des Genoms während der Duplizierung des Genoms als Replikons und Cluster sichtbar gemacht werden können, wahrscheinlich entsprechend den DNA-Schleifen bzw. Mbp-topologisch assoziierten Domänen (TADs). Dies erlaubt uns nun zu untersuchen, wie verschiedene epigenetische Zustände und verschiedene subnukleare räumliche Lokalisierungsmuster die Genomarchitektur und Mobilität beeinflussen. Wir werden außerdem Daten von verschiedenen Zelltypen und Säugetierspezien vergleichen, pluripotente versus somatische Zellen, und potentielle Regulatoren unter Verwendung von Zellen, die für bekannte epigenetische Faktoren und Chromatinfaktoren oder pharmakologische Inhibierung defizient sind, prüfen. Schließlich werden wir untersuchen, ob die Genommobilität durch den Genomstoffwechsel beeinflusst wird. Neue computergestützte Methoden zur automatischen Bildanalyse auf Basis von Deep Learning werden entwickelt, um Chromatin-Strukturen höherer Ordnung und ihre Mobilität basierend auf Mikroskopiedaten mit verschiedenen Auflösungsstufen akkurat zu quantifizieren. Diese Arbeit soll Einsichten in die Organisation und Mobilität des Säugetiergenoms geben sowie deren Regulation oder wie dies durch genomische Prozesse reguliert wird.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2202: 3-D-Genomarchitektur in Entwicklung und Krankheit