Prof. Dr. Michael Schroda

2. Analyse der Mechanismen, durch die der HSP70A-Promotor die Expression von Transgenen aktiviert

Hintergrund

Die Stilllegung von Transgenen ist ein in Eukaryoten häufig beobachtetes Phänomen, das durch epigenetische Mechanismen verursacht werden kann. Dies ist vor allem in Chlamydomonas der Fall, wodurch sich dieser Organismus besonders gut eignet um die Ursachen zu untersuchen, die der Stilllegung von Transgenen durch epigenetische Effekte zugrunde liegen. Bislang verwendete Forschungsansätze zielten nur darauf ab Faktoren zu identifizieren, die für die Stilllegung von Transgenen verantwortlich sind. Im Gegensatz dazu fehlen Ansätze zur Identifizierung von Faktoren, die Transgen-Expression aktiv fördern. Wir konnten zeigen, dass Transgene in Chlamydomonas deutlich häufiger exprimiert werden, wenn sich der HSP70A-Promotor vor dem Promotor befindet, der Transgen-Expression kontrolliert. Kenntnisse der hierfür verantwortlichen Mechanismen könnten eingesetzt werden, um Transgen-Expression in Eukaryoten grundsätzlich zu verbessern.

Ziel

ist es zu verstehen, durch welche Mechanismen der HSP70A-Promotor die Expression von Transgenen fördert.

Status quo

Wir konnten zeigen, dass vor allem die Hitzeschock-Elemente im HSP70A-Promotor für den Transgen-aktivierenden Effekt verantwortlich sind. Wie in der folgenden Abbildung illustriert wird dies offenbar durch den Hitzeschock-Transkriptionsfaktor (HSF1) vermittelt:

Aktuelle Fragestellungen und experimentelle Ansätze

• Welche durch HSF1 rekrutierte Faktoren sind für die Öffnung des Chromatins verantwortlich?  

→ Auch hier wenden wir die QUICK-X Technologie an.

•  Durch welche epigenetischen Modifikationen vermittelt der HSP70A-Promotor eine verbesserte Transgen-Expression?

→ Wir verwenden Chromatin-Immunopräzipitation (ChIP) mit Antikörpern gegen spezifische epigentische Modifikation kombiniert mit qPCR.