Zusammenspiel der Genomtopologie und der Transkriptionsregulation bei der der zygotischen Genomaktivierung im Zebrafisch.

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Daria Onichtchouk
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie ; Evolutionäre Zell- und Entwicklungsbiologie der Tiere
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 429872256

Die Entwicklung der Methode zur Erfassung der Chromosomen-Konformation, insbesondere Hi-C, enthüllte die Prinzipien der grundlegenden Chromatinverpackung. Das Chromatin im eukaryotischen Kern ist in 3D-Strukturen, topologisch assoziierten Domänen (TADs) und Kompartimenten organisiert. Die 3D-Chromatin-Organisation wird während der frühen Embryo-Entwicklung dynamisch neu angeordnet. In den meisten untersuchten Organismen treten TADs und Kompartimente allmählich mit dem Einsetzen der zygotischen Transkription (Zygotic Genomeaktivierung, kurz ZGA) auf. Die Gründe für diese Umstrukturierung und die Bedeutung der TAD-Bildung für ZGA sind nicht bekannt. In Drosophila hängt die TAD-Bildung während der ZGA teilweise von dem einzelnen ZGA-Aktivator Zelda ab. Einige Hinweise und unsere Pilotversuche legen nahe, dass die ZGA-Aktivatoren Pou5f3, SoxB1 und Nanog auch im Zebrafisch an der Bildung von 3D-Chromatinen nach der ZGA beteiligt sein können. Wir werden diese Hypothese testen, indem wir 3D-Chromatinkarten mit der Hi-C-Methode für die Einzel-, Doppel- und Dreifach-ZGA-Mutanten erstellen und sie mit den Wildtyp-Zebrafisch-Embryonen vor und nach der ZGA vergleichen. Die Ergebnisse werden zusammen mit Chromatin-Modifikationskarten, zugänglichen Chromatinkarten und Transkriptionsänderungen derselben Mutanten analysiert. Die Ergebnisse werden unser Verständnis der Mechanismen und Funktionen der 3D-Chromatin-Architektur in der Entwicklung vertiefen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Partnerorganisation: Russian Foundation for Basic Research, bis 3/2022
• Kooperationspartner: Sergey Ulianov, Ph.D., bis 3/2022