Untersuchung der Transkriptionsanpassung bei den Fadenpilzen Neurospora crassa

• Antragsteller: Dr. Hamzeh Haj Hammadeh
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 538665494

Ziel dieser Studie ist die Untersuchung der transkriptionellen Adaptation (TA) im Fadenpilz Neurospora crassa. Transkriptionelle Adaptation bezieht sich auf die durch genetische Störungen ausgelöste zelluläre Reaktion, bei der eine Mutation in einem Gen die Transkription anderer Gene beeinflusst, die als "adaptierende Gene" bezeichnet werden. Mit diesem Vorschlag sollen die Mechanismen, die der TA in diesem Pilzmodellorganismus zugrunde liegen, aufgeklärt werden. Die übergeordneten Ziele dieses Vorschlags bestehen darin, mehrere ungelöste Fragen zu klären: 1) Entschlüsselung der TA in Neurospora crassa: Bei diesem Ziel liegt der Schwerpunkt auf der Untersuchung der Transkriptionsanpassung (TA) in basalen Eukaryoten. Erste Daten deuten darauf hin, dass bestimmte genetische Mutationen zum Abbau von mRNA führen. Um zu bestätigen, dass diese Mutationen die Genexpression nicht vermindern, werden die prä-mRNA-Spiegel bestimmt. Sobald die Äquivalenz mit dem Wildtyp (WT) festgestellt ist, wird eine umfassende RNA-Sequenzierung durchgeführt. Ziel ist es, die für eine Anpassung in Frage kommenden Gene zu identifizieren und den der TA zugrunde liegenden RNA-Syntheseprozess zu verstehen. 2) Entschlüsselung der molekularen Mechanismen der TA: Hier geht es darum, die molekularen Mechanismen aufzudecken, die der TA zugrunde liegen. Durch die genetische Inaktivierung von Genen, die mit dem RNA-Stoffwechsel verbunden sind, wird ihre Rolle bei der transkriptionellen Anpassung untersucht. Die Knockout-Kandidaten werden auf der Grundlage der mRNA-Spiegel stromaufwärts oder stromabwärts des mRNA-Zerfalls positioniert. Es werden Doppelmutanten erzeugt, um die Bedeutung dieser Gene weiter zu untersuchen, wobei die erwarteten Ergebnisse auf ihre Rolle beim mutierten mRNA-Zerfall oder bei der stromabwärts gerichteten Anpassung hinweisen. 3) Erforschung der regulatorischen Rolle von mutierten mRNA-Fragmenten: Hier geht es darum, die Natur der RNAs zu verstehen, die während der transkriptionellen Anpassung aus dem Abbau der mutierten mRNA synthetisiert werden. Spezifische RNA-bindende Proteine (RBPs) werden auf ihre Rolle in diesem Prozess untersucht. Es werden Doppelmutanten erzeugt, um die Auswirkungen auf die mRNA-Spiegel der adaptierten Gene zu untersuchen. Es wird eine Hochdurchsatz-Sequenzierung von RBP-assoziierten RNAs durchgeführt, die Aufschluss über die Sequenzen gibt, die TA initiieren. Zusammenarbeit und Wissenstransfer verbessern das Verständnis für biologische Prozesse und Techniken. Diese Ziele tragen gemeinsam dazu bei, den komplexen Prozess der Transkriptionsanpassung zu entschlüsseln und Licht in seine Mechanismen und potenziellen Auswirkungen auf die biologische Anpassung zu bringen.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle