Aufklärung des Wirkmechanismus von Omb bei omb-abhängigen Enhancern

• Antragsteller: Professor Dr. Gert O. Pflugfelder
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 48083929

T-box (Tbx) Proteine sind eine Familie von Transkriptionsfaktoren, die in allen Metazoen gefunden wurden und wichtige Rollen in Entwicklung und Funktion tierischer Organismen wahrnehmen. Phylo-genetisch lassen sie sich fünf Unterfamilien zuordnen. Menschliche Gene der Tbx2 Unterfamilie (TBX2-TBX5), entwicklungsbiologisch vor allem an der Entwicklung des Herzens und der Gliedmaßen beteiligt, werden aktuell vor allem wegen ihrer Rolle in Tumor- und Stammzellbiologie untersucht. Optomotor-blind (Omb) ist in Drosophila der einzige Vertreter der Tbx2 Unterfamilie. Die DNA-Bindungsdomäne der T-box Proteine ist über alle Mitglieder der Proteinfamilie und alle Spe-zies stark konserviert, so daß nach heutigem Kenntnisstand alle Tbx Proteine den gleichen Satz von Tbx Bindungsstellen (TBEs) binden können. Zu wenig TBEs, welche die Wirkung einzelner Proteine vermitteln, sind bislang bekannt, um Sequenzpräferenzen erkennen zu können.Omb kontrolliert viele Entwicklungsprozesse der Fliege: Gehirn (optische Loben), Auge, Gliedmaßen (vor allem Flügel), abdominales Integument. In der Flügelimaginalscheibe ist Omb in der gesamten Anlage des Fügelblatts (wing pouch) und in der dorsalen und ventralen Flügelgelenkregion (hinge) exprimiert. Seine Expression ist symmetrisch bezüglich der musterbildenden Kompartimentgrenzen (dorso-ventral und anterior-posterior). Omb ist essentiell für die Flügelentwicklung und bei ektopischer Expression (im Notumbereich der Flügelimaginalscheibe) hinreichend für die Ausbildung eines weite-ren Flügelpaares. Trotz seiner symmetrischen Expression, hat Omb unterschiedliche Funktionen im anterioren bzw. posterioren Kompartiment. Anteriore Omb-Expression wird zur Stabilisierung der Kompartimentgrenze in der Ebene des Epithels benötigt, posteriores Omb stabilisiert den normalen apico-basalen Zellcharakter an der Kompartimentgrenze. Regionale Funktionsunterschiede sind auch zwischen der medialen und lateralen Flügelimaginalscheibe erkennbar: medial reprimiert Omb die Proliferation, lateral wird sie durch Omb stimuliert. Bislang ist nicht bekannt, wie Omb diese unter-schiedlichen Funktionen molekular realisiert.Mit verschiedenen experimentellen Ansätzen haben wir viele Gene identifiziert, die durch Omb kon-trolliert werden, die Mehrzahl davon wahrscheinlich aber indirekt. Im Rahmen des vorliegenden Antra-ges soll die Arbeit an vier Enhancern abgeschlossen werden, die jeweils einen Teilaspekt des zugehö-rigen Gens kontrollieren (mirror, hedgehog, invected, vestigial). Diese Gene stehen relativ weit oben in der Hierarchie der Flügelentwicklung. Für die vier Enhancer soll der Regulationsmechanismus (direkt vs. indirekt) nachgewiesen und damit der Identifizierung weiterer Enhancer der Weg geebnet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen