Zur dynamischen Regulierung der Genexpression
Die Genexpression ist ein komplexer Prozess, der auf mehreren Ebenen durch mehrere Faktoren reguliert wird, primär aber auf Transkriptionsebene, wenn DNA in mRNA umgeschrieben wird und ein Protein entsteht. Wie das Transkriptionsenzym RNA-Polymerase II mit Komplexen von Transkriptionsfaktoren assoziiert ist und wie sich diese Komponenten im Zellkern verhalten, ist noch wenig bekannt. Mit der Regulierung des Transkriptionsprozesses beschäftigte sich das EU-finanzierte Projekt TRANS-REG ("Transcription complex dynamics controlling specific gene expression programs") anhand von Modellgenen, die bei der Zelldifferenzierung, Proliferation und Signaltransduktion aktiviert werden. Hierzu wurde ein multidisziplinärer experimenteller Ansatz gewählt, der Fluoreszenzbildgebung und genetische, proteomische und biochemische Analysen umfasste. Generiert wurden Drosophila- und Hefestämme mit Mutationen in spezifischen Untereinheiten von Transkriptionskomplexen, um an ihnen die funktionelle Rolle einzelner Proteine bei der Transkription zu untersuchen. Mit zusätzlich entwickelten Methoden wurden neue Komponenten der Transkriptionsmaschinerie identifiziert wie etwa TAFs (Tumorangiogenesefaktoren) und deren Interaktionen. Auf diese Weise entdeckte man, dass TAFs vom Zytoplasma in den Zellkern wandern können, wenn sie auf dem Ras-Signalweg aktiviert werden, und interessanterweise die Aktivität der Komplexe verändern können, zu denen sie gehören. Das Projekt enthüllte auch, dass Gene in spezifischen Regionen des Zellkerns in Abhängigkeit von ihrer Aktivität ihren Platz verändern können, was auf eine weitere Ebene der Genregulierung verweist. TRANS-REG lieferte neue Erkenntnisse zu den Prozessen der Genregulierung, indem neue Faktoren und Prozesse enthüllt wurden, die Einfluss auf die räumlich und zeitlich geregelte Aktivierung von Genen nehmen.
