Heterochromatisches Gensilencing und epigenetische Programmierung in Pflanzen

Die Etablierung eines neuen Luciferase Monitoring Systems für transkriptionelles Gensilencing (TGS) und die Isolation und molekulare Analyse von TGS-Suppressoren ermöglichte einen sequentiellen molekularen Reaktionsweg für heterochromatisches Gensilencing bei Arabidopsis nachzuweisen. Bisulfit- und ChIP-Analysen belegen, dass symmetrische DNA-Methylierung und H3K9-Histonmethylierung den Reaktionsweg initiieren. Weiterhin konnten experimentelle Systeme zur Analyse transgenerationaler Vererbung epigenetischer Zustände und von sporophytischem Imprinting etabliert werden. Faktoren der Kontrolle von TGS spielen auch eine Rolle bei entwicklungsspezifischen Reaktionen in Pflanzen wie Blattseneszenz, Blühzeitpunkt oder der Reaktion auf Virusinfektion. Aufbauend auf Analysen von SUVH und SUVR Histon-Methyltransferasen wurde ein effizienter genetischer Test zur Isolation insertioneller Mutationen für Chromatingene bei Arabidopsis etabliert.
Die Ziele der geplanten Arbeiten bei Arabidopsis bestehen (1) in der Identifizierung und molekularen Analyse von Faktoren, die zentrale molekulare Abläufe epigenetischer Prozesse kontrollieren, (2) der funktionellen Analyse epigenetischer Faktoren bei der Kontrolle entwicklungsspezifischer Chromatinzustände und (3) Arbeiten zur Aufklärung der Mechanismen transgenerationaler Vererbung epigenetischer Zustände und von sporophytischem Imprinting.