SFB 344: Chromatinproteins and the regulation of genetic activity

Das Chromatinprotein NonA wird in aktiven Genen gefunden und interagiert dort mit anderen Proteinen in einem hochmolekularen Komplex. Es bindet am Chromatin, besitzt aber als potentiell RNA-bindendes Protein zwei sogenannte RRM (RNA Recognition Motif) Domänen. Bekannte nonA Punkt-Mutanten zeigen spezifische physiologische und Verhaltensdefekte wie ein verändertes Elektroretinogramm, spezifische Störungen bei der Bewegungswahrnehmung und Störungen beim Paarungsverhalten der Männchen. Ausfallmutanten sind in verringertem Maße überlebensfähig. Sie sind flugunfähig, motorisch stark gestört und zeigen extreme Verhaltensdefekte, sind aber morphologisch normal. Das NonA Protein ist in der Keimbahn essentiell. Punktmutationen in den RRM Domänen von NonA, mit einem für die RNA-Bindung essentiellen AS Austausch, resultieren in einem biologischen Funktionsverlust; die chromosomale Bindung des Proteins bleibt durch diese Mutationen jedoch unberührt. Andere Punktmutationen, die die zweite RRM Domäne für die RNA Bindung optimieren, führen hingegen zu einem gain of function Phänotyp, messbar an einer gegenüber dem Wildtyp deutlich erhöhten positiven Phototaxis und einer generell erhöhten Motilität der Fliegen. Ausgehend von der bekannten Genetik und Molekularbiologie des nonA Gens sollen u.a. folgende Fragestellungen angegangen werden: Wie ist die Zusammensetzung und Funktion des NonA-Proteinkomplexes am Chromatin? Wie ist die Bindung des NonA Proteins und des NonA Komplexes am Chromatin? Längerfristig gesehen wollen wir versuchen, diesen Komplex in vitro zu rekonstituieren. Wie beeinflußt der NonA Komplex die Chromatinstruktur und die Transkriptionsrate seiner Zielgene? Durch den gewählten Ansatz lassen sich Beziehungen zwischen den verschiedenen Ebenen herstellen. So können die Konsequenzen bestimmter Punktallele in NonA auf die Bindung des Proteins am Chromatin und im Komplex, ihre Auswirkungen auf die Chromatinstruktur und Transkriptionsrate, wie auch auf die biologische Funktion dargestellt werden.