Untersuchung der Funktion von TEX15 bei der piRNA-vermittelten Inaktivierung von Retrotransposons

• Antragstellerin: Dr. Margot Julia Wyrwoll
• Fachliche Zuordnung: Humangenetik
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 508316270

Unfruchtbarkeit betrifft ca. 7% aller Männer. Dabei ist die Azoospermie der schwerste Phänotyp. In einem Teil der Fälle liegt der Azoospermie ein Meiosearrest zugrunde. Bi-allelische Varianten in TEX15 wurden als Ursache eines Meiosearrests beschrieben. Die Interpretation von Missense-Varianten in TEX15 ist allerdings schwierig, da bislang nichts über die molekulare Funktion und die kritischen Regionen des TEX15-Proteins bekannt ist. Wahrscheinlich ist TEX15 für die Inaktivierung von Retrotransposons essenziell. Keimzellen von Säugetieren durchlaufen eine Phase der Neumethylierung der DNA während der Fetalperiode. Dabei werden auch Retrotransposons demethyliert, die normalerweise inaktiviert sind. Diese Retrotransposons werden anschließend re-methyliert, wodurch die Transkription dieser Bereiche verhindert wird. Allerdings gelingt es einigen Transposons der LINE1-Familie der Neumethylierung zu entgehen. Dementgegen steht ein Komplex aus PIWI-Proteinen und kleinen nicht-kodierenden PIWI-interagierenden RNAs (piRNAs). Das Protein MIWI2 wird an ein entstehendes Transkript gebunden, wodurch eine co-transkriptionale Inaktivierung (CTIA) dieser DNA-Bereiche eingeleitet wird. Im Anschluss daran findet eine langfristige, transkriptionale Inaktivierung (TIA) dieser Bereiche statt. Das Protein TEX15 ist wahrscheinlich in TIA involviert. Mit diesem Projekt möchten wir die Rolle von TEX15 bei der piRNA-vermittelten Inaktivierung von Retrotransposons untersuchen. Wir werden mit fetalen Hodengewebszellen von Mäusen Immunopräzipitation mit Massenspektrometrie kombinieren und einen kürzlich etablierten Reporter-Assay für CTIA und TIA anwenden. Zusätzlich werden wir den Einfluss von TEX15 auf die Chromatinstruktur und die Modifikation von Histonen untersuchen und so den Effekt des Proteins auf die Zugänglichkeit der betroffenen Chromatinbereiche offenlegen. Darauf aufbauend werden wir die Auswirkungen von Missense-Varianten im humanen TEX15-Gen von unfruchtbaren Männern untersuchen. Dieses Projekt wird zum Verständnis der Transposon-Inaktivierung in Säugetieren beitragen und neue Einblicke in die Pathomechanismen genetischer Ursachen männlicher Infertilität hervorbringen. Unsere Ergebnisse werden die Bewertung von TEX15-Missense-Varianten erleichtern, wodurch betroffene Patienten besser beraten werden können und die Patientenversorgung somit verbessert wird. Während meiner Zeit im Labor von Dónal O’Carroll werde ich aktuelle molekulargenetische Methoden erlernen. In Kombination mit meiner bisherigen klinischen Arbeit, werde ich zukünftig einen translationalen Ansatz etablieren können, der eine einzigartige Position im Bereich der Reproduktionsgenetik darstellen wird.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeber: Professor Dónal O' Carroll, Ph.D.