Chromosomenumstrukturierung während der Mitose
Eukaryotische Zellen besitzen mehrere große lineare Chromosomen, die sich im Inneren des Zellkerns befinden. Während der Interphase, wenn die Zelle sich nicht teilt, befindet sich die DNA in ihrem am wenigsten kondensierten Zustand und verteilt sich locker und homogen über den Zellkern. Bei der Zellteilung müssen Chromosomen kompakte und stabförmige Körper zu bilden, so dass eine Kopie des Genoms auf jede der entstehenden Tochterzellen verschoben werden kann. Das von der EU finanzierte Marie-Curie-Projekt "Assembly and function of the chromosome periphery during mitosis" (CHROMOSOME PERIPHERY) wurde initiiert, um die molekularen Mechanismen, die bei der vom Zellzyklus abhängigen Chromosomenneuorganisation beteiligt sind, aufzuklären. Die Forscher arbeiteten an Erstellung einer detaillierten Karte der Proteine, die auf die Chromosomenperipherie und Achse in menschlichen Zellen zielen. Die Lokalisierung eines Chromosomenachsen-Proteins, Topoisomerase-II-alpha, wurde durch das Teilen (Mitose) von nicht synchronisierten HeLa-Zellen unter Verwendung eines biochemischen Ansatzes bestimmt (Chromatinimmunpräzipitation gefolgt von Sequenzierung), was zur Identifizierung von etwa 4000 Bindungsstellen auf der DNA führte. Dieser Ansatz könnte auf die Proteine der Chromosomenperipherie ausgedehnt werden. Dreidimensionale konfokale Lebendzell-Mikroskopie wurde zur Abbildungsanalyse von acht Chromosomenperipherie-Proteinen in mitotischen Zellen verwendet. Diese Studie ergab eine räumliche und zeitliche Karte von der Chromosomenperipheriebaugruppe. Die Forscher entwickelten auch Screening-Ansätze für die funktionelle Relevanz von Chromosomenperipherieteilen während der Mitose. Festzustand-Transfektionsscreeningplatten wurden hergestellt und erste Pilotversuche wiesen auf die Machbarkeit des Screening hin. Insgesamt hat dieses Projekt Daten gewonnen, die Einblicke in die Chromosomenachse bieten und Peripherie-Domänen tragen zur Bildung mitotischer Chromosomen bei.
Schlüsselbegriffe
Chromosomen, Zellteilung, Topoisomerase II alpha, ChIP-seq, Chromosomen Peripherie Proteine, mitotische Morphogenese, Transfektionsscreenningplatten
