Natürliche Duplex-Leser von Cytosin-Modifikationen in Säuger-DNA

• Antragsteller: Professor Dr. Daniel Summerer
• Fachliche Zuordnung: Biochemie ; Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 503990008

In diesem Projekt werden wir Methodiken entwickeln, die Aufschluss darüber geben werden, wie spezifische Kombinationen von TET-generierten Cytosin-Modifikationen in den beiden CpG-Strängen der Säugetier-DNA ("CpG-Duplex-Modifikationen") als einzigartige chemische Signale wirken, die eine Rolle in der Chromatinregulation spielen. Angesichts der Schlüsselfunktionen der symmetrischen CpG-Methylierung in der Embryonalentwicklung, der Zelldifferenzierung und der Krebsentstehung können diese Prozesse nicht verstanden werden, ohne Einblicke in die individuellen Rollen der TET-generierten, alternativen CpG-Duplex-Modifikationen zu erhalten, die in Genomen ko-existieren. Wir werden Proteom-Profiling-Experimente durchführen, indem wir cDNA-Bibliotheken durch gerichtete Evolution mittels E. coli-Oberflächendisplay und FACS-Screening selektieren, um Reader und Antireader von TET-generierten CpG-Duplex-Modifikationen zu entdecken. Wir werden diese Studien durch Fishing/Proteomik-Studien mit verbesserten, synthetischen DNA-Sonden ergänzen. Für identifizierte Proteine mit hoher Relevanz werden wir SELEX- und Interaktionsanalysen durchführen, um ihre Selektivität zu ermitteln und erste Hinweise auf ihre Funktionen zu finden. Für ausgewählte Kandidaten werden wir weiterführende Studien durchführen, um die biologische Bedeutung der identifizierten Wechselwirkungen aufzudecken. Unsere Experimente werden zahlreiche Ansatzpunkte für Folgeprojekte für uns und andere bieten und die Grundlage für ein tieferes Verständnis dafür schaffen, wie spezifische Kombinationen von TET-generierten Cytosinmodifikationen als einzigartige Signale bei der Chromatinregulation von Säugetieren wirken.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen