Programmierbare DNA-Loops zwischen PU.1-Genregulationselementen

• Antragsteller: Professor Dr. Frank Rosenbauer
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 428912142

Veränderungen in der dreidimensionalen Chromatinstruktur stellen einen Mechanismus dar, der möglicherweise ursächlich für menschliche Erkrankungen ist und dadurch neue Therapieoptionen bieten könnte. Die räumliche Organisation im Chromatin ist für die meisten Gene jedoch noch völlig unbekannt, insbesondere für solche Gene, die an der Entstehung von Krankheiten beteiligt sind. Der ETS-Domänen-Transkriptionsfaktor PU.1 ist für die Differenzierung von myeloischen und lymphatischen Vorläuferzellen unerlässlich und eine gestörte PU.1-Expression kann zur Leukämie führen. Frühere Arbeiten aus unserem und anderen Laboren zeigten, dass die PU.1-Expression unter strenger Kontrolle eines vielschichtigen Zusammenspiels von linienspezifischen Transkriptionsfaktoren mit distalen Genregulationselementen steht. Kürzlich haben wir hochauflösende Chromosomenkonformationskarten publiziert, die am PU.1 Lokus eine dynamische Chromatinloopingorganisation während der Differenzierung gesunder myeloischer Zellen zeigen, die in leukämischen Zellen gestört sein kann. Im Rahmen des vorliegenden Projektantrags werden wir mit einer neuen CRISPR-dCas9-basierten Methode reversible Chromatinloops zwischen verschiedenen PU.1-Genregulierungselementen konstruieren, um dadurch die funktionale Beteiligung der dreidimensionalen Chromatinarchitektur an der linienspezifischen und krankheitsassoziierten Expression von PU.1 zu untersuchen. Unsere Arbeit wird kausale Informationen darüber liefern, wie die räumliche Chromatinlandschaft in myeloische Differenzierung und Leukämieentstehung involviert ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen