FOR 1068:  Vom Chromatin zum Ribosom: Regulation und Mechanismen der Ribosomen-Biogenese

• Fachliche Zuordnung: Biologie
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 62891577

Die Biogenese von Ribosomen ist ein fundamentaler und äußerst komplexer Prozess in allen lebenden Zellen. Zur Bildung der beiden eukaryontischen ribosomalen Untereinheiten sind alle drei nukleären Transkriptionsmaschinerien, vier ribosomale RNAs, mehr als 70 ribosomale Proteine, mehr als 150 nicht-ribosomale Faktoren und etwa 100 nicht kodierende kleine RNAs erforderlich. Die enorme Effizienz der Ribosomenbiogenese - eine wachsende Hefezelle produziert 40 Ribosomen pro Sekunde - erfordert eine optimale Koordination der beteiligten Prozesse und einen Großteil der zellulären Energie. Deshalb wird die Bildung neuer Ribosomen genau reguliert.
Das langfristige Ziel dieser Forschergruppe ist es, die strukturellen Grundlagen der beteiligten Maschinerien zu bestimmen, Einzelschritte in der Ribosomenbiogenese aufzulösen und miteinander zu verknüpfen und so letztendlich zu einem umfassenden Bild zu kommen, wie die komplexen Abläufe, die zu reifen Ribosomen führen, reguliert und miteinander verschaltet werden.
Somit eröffnet sich die besondere Perspektive, die Kopplung von Chromatinstruktur, Transkription, RNA-Reifung und -Transport anhand der Ribosomenbiogenese zu studieren.
Für die Erarbeitung neuer Beiträge zur Struktur, Bildung und molekularen Funktion von modifiziertem Chromatin, rRNA-synthetisierender Polymerasen, rRNA-Prozessierungsmaschinerien und Ribosomen-Transportmaschinerien sowie von Ribosomen bündelt die Forschergruppe unterschiedliche Kompetenzen. Die dadurch ermöglichte Zusammenarbeit und der wissenschaftliche Austausch zwischen Grundlagenforscherinnen und Grundlagenforschern molekularbiologischer, strukturbiologischer, zellbiologischer und biochemischer Fachrichtung sind ein wichtiger Teilaspekt unseres Konzepts.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Analyse der Funktion und Assemblierung eukaryotischer ribosomaler Proteine (Antragsteller Milkereit, Philipp )
• Analyse der Komposition und postranslationalen Modifikationen von Chromatin am ribosomalen DNA Lokus in verschiedenen transkriptionellen Zuständen (Antragsteller Griesenbeck, Joachim )
• Bildung transkriptionsaktiver RNA Polymerase I-Komplexe in der Hefe (Antragsteller Tschochner, Herbert )
• Die Funktion heterodimerer Noc-Komplexe und anderer nichtribosomaler Proteinmodule bei der Reifung von eukaryotischen Präribosomen (Antragsteller Tschochner, Herbert )
• Koordination der Forschungsgruppe 1068 (Antragsteller Tschochner, Herbert )
• Massenspektrometrische Analyse von Proteinen (Antragsteller Deutzmann, Rainer )
• Nukleosomen Positionierung durch Chromatin Remodeling Komplexe: Existenz und molekulare Grundlagen eines "Remodeler Codes" (Antragsteller Längst, Gernot M. )
• Regulation und Koordination von Transkription und der Prozessierung am rRNA Gen (Antragsteller Längst, Gernot M. )
• Strukturanalyse der RNA-Polymerase I und eines minimalen RNA-Polymerase-Initiationskomplexes (Antragsteller Cramer, Patrick )
• Wechselwirkungen zwischen Domänen der archaeellen Transkriptionsmaschinerie und Vergleich mit dem eukaryotischen System (Antragsteller Thomm, Michael )

• Sprecher: Professor Dr. Herbert Tschochner