Molecular mechanisms of integration site selection by Dictyostelium retrotransposons

盘基网柄菌逆转录转座子整合位点选择的分子机制

基本信息

项目摘要

Parasitism of genomes by mobile elements is a general phenomenon in biology. Although it is widely accepted that the activity of mobile elements may be beneficial for genome evolution of their hosts, there is also evidence that excessive amplification of selfish mobile elements may reduce host fitness by compromising genome stability. Thus, the study of interaction of mobile elements with their hosts genomes allows fundamental insights into genome evolution, the basis of organismal evolution.Especially in genomes with high gene density and reduced intergenic regions, mobile elements must evolve strategies to avoid insertional mutagenesis of host genes. Retrotransposons in the yeast Saccharomyces cerevisiae and the social amoeba Dictyostelium discoideum are intriguing examples of convergent evolution to solve this problem by targeting to the flanking regions of tRNA genes. Another means to avoid insertional mutagenesis of host genes, which is observed in genomes of plants, fungi and dictyostelid amoebae, seems to be the accumulation of mobile elements in gene-poor regions in heterochromatin and centromeric DNA. The D. discoideum genome accommodates retrotransposons of different phylogenetic origin that accumulate either in euchromatin in tRNA gene-flanking regions and in centromeric heterochromatin. Therefore, D. discoideum is an exceptional model to study different mechanisms of targeted integration by mobile elements and results obtained in this project will further expand the general knowledge about how dynamic parasite-host interactions contribute to genome evolution. In the first set of experiments we focus on retrotransposon TRE5-A. This element integrates with high precision upstream of tRNA genes in a presumed nucleosome-free region. Because TRE5-A integration depends on the host factor CbfA that contains a JmjC domain, a putative histone demethylase, we determine whether a CbfA-mediated nucleosome remodeling activity upstream of tRNA genes is required for position-specific integration of TRE5-A. In addition, we determine the RNA polymerase III transcription complex distribution in the D. discoideum genome to obtain direct proof that interaction with such complexes determines TRE5-A integration site selection. In the second set of experiments we compare the related DGLT-A and Skipper elements to evaluate what kind of interaction with chromatin determines integration at tRNA genes (DGLT-A) or in heterochromatin (Skipper). We extend preliminary data and determine whether interaction of the DGLT-A ribonuclease H domain with TFIIIC subunit Tfc4 determines integration site selection at tRNA genes in vivo. Further, we evaluate whether chromo domains in Skipper-like elements allow chromoviruses to integrate in heterochromatin, and whether functional degeneration of chromo domains may allow such elements to evolve new targeting strategies to colonize euchromatic regions of their hosts genomes.
移动的因子对基因组的寄生是生物学中的普遍现象。虽然人们普遍认为移动的元件的活性可能有利于其宿主的基因组进化,但也有证据表明,自私的移动的元件的过度扩增可能通过损害基因组稳定性而降低宿主适应性。因此,研究移动的元件与宿主基因组的相互作用,可以从根本上了解基因组进化,特别是在基因密度高、基因间隔区减少的基因组中,移动的元件必须进化出避免宿主基因插入突变的策略。在酵母酿酒酵母和社会变形虫Dictyosteelium discoideum中的反转录转座子是通过靶向tRNA基因的侧翼区域来解决这个问题的趋同进化的有趣例子。另一种避免宿主基因插入突变的方法是在异染色质和着丝粒DNA的基因缺失区积累移动的元件,这种方法在植物、真菌和网柄线虫的基因组中观察到。地方discoideum基因组容纳不同系统发育起源的逆转录转座子,这些逆转录转座子在tRNA基因侧翼区的常染色质和着丝粒异染色质中积累。因此,D. discoideum是一个特殊的模型,以研究不同的机制,有针对性的整合移动的元素和结果,在这个项目中获得的将进一步扩大一般知识的动态寄生虫-宿主相互作用如何有助于基因组进化。在第一组实验中,我们专注于反转录转座子TRE 5-A。该元件在假定的无核小体区域中以高精度整合在tRNA基因的上游。由于TRE 5-A的整合依赖于宿主因子CbfA,它含有一个JmjC结构域,一个假定的组蛋白去甲基化酶,我们确定是否需要一个CbfA介导的tRNA基因上游的核小体重塑活性的TRE 5-A的位置特异性整合。此外,我们还测定了RNA聚合酶III转录复合物在D. discoideum基因组获得直接证据,与这种复合物的相互作用决定了TRE 5-A整合位点的选择。在第二组实验中,我们比较了相关的DGLT-A和Skipper元件,以评估与染色质的何种相互作用决定了在tRNA基因(DGLT-A)或异染色质(Skipper)中的整合。我们扩展了初步的数据,并确定是否DGLT-A核糖核酸酶H结构域与TFIIIC亚基Tfc 4的相互作用决定在体内tRNA基因的整合位点选择。此外,我们评估是否染色体域在跳跃样元素允许染色病毒整合在异染色质,以及是否功能退化的染色体域可能允许这些元素发展新的靶向策略,以殖民其宿主基因组的常染色质区域。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Thomas Winckler其他文献

Professor Dr. Thomas Winckler的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Thomas Winckler', 18)}}的其他基金

Molecular mechanisms of integration site selection by Dictyostelium retrotransponsons
盘基网柄菌反转录转座子整合位点选择的分子机制
  • 批准号:
    213735688
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Biochemical and genetic basis of natural product biosynthesis in social amoebae
社会阿米巴天然产物生物合成的生化和遗传基础
  • 批准号:
    204263028
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Chromatin remodeling activity of C-module-binding factor from Dictyostelium discoideum
盘基网柄菌 C 模块结合因子的染色质重塑活性
  • 批准号:
    183019701
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Evolution CbfA-abhängiger genregulatorischer Netzwerke in Sozialen Amöben
社会阿米巴原虫 CbfA 依赖性基因调控网络的进化
  • 批准号:
    106373470
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Untersuchungen zu molekularen Mechanismen der Transfer RNA-Gen-gerichteten Integration des Retrotransposons TRE5-A im Genom von Dictyostelium discoideum
盘基网柄菌基因组中转移RNA基因定向整合反转录转座子TRE5-A的分子机制研究
  • 批准号:
    5386061
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Funktion des DNA-bindenden Proteins CMBF aus Dictyostelium discoideum
盘基网柄菌 DNA 结合蛋白 CMBF 的功能
  • 批准号:
    5277866
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

Exploring the Intrinsic Mechanisms of CEO Turnover and Market
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    外国学者研究基金
Exploring the Intrinsic Mechanisms of CEO Turnover and Market Reaction: An Explanation Based on Information Asymmetry
  • 批准号:
    W2433169
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    外国学者研究基金项目
Erk1/2/CREB/BDNF通路在CSF1R相关性白质脑病致病机制中的作用研究
  • 批准号:
    82371255
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Foxc2介导Syap1/Akt信号通路调控破骨/成骨细胞分化促进颞下颌关节骨关节炎的机制研究
  • 批准号:
    82370979
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
MYRF/SLC7A11调控施万细胞铁死亡在三叉神经痛脱髓鞘病变中的作用和分子机制研究
  • 批准号:
    82370981
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Idh3a作为线粒体代谢—表观遗传检查点调控产热脂肪功能的机制研究
  • 批准号:
    82370851
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
用于小尺寸管道高分辨成像荧光聚合物点的构建、成像机制及应用研究
  • 批准号:
    82372015
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
小脑浦肯野细胞突触异常在特发性震颤中的作用机制及靶向干预研究
  • 批准号:
    82371248
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
声致离子电流促进小胶质细胞M2极化阻断再生神经瘢痕退变免疫机制
  • 批准号:
    82371973
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
GREB1突变介导雌激素受体信号通路导致深部浸润型子宫内膜异位症的分子遗传机制研究
  • 批准号:
    82371652
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    45.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Molecular mechanisms of memory formation and tolerance in CRISPR-Cas systems
CRISPR-Cas系统中记忆形成和耐受的分子机制
  • 批准号:
    10570544
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Molecular mechanisms linking viral replication and neuropathogenesis
连接病毒复制和神经发病机制的分子机制
  • 批准号:
    10660340
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Molecular mechanisms linking viral replication and neuropathogenesis
连接病毒复制和神经发病机制的分子机制
  • 批准号:
    10673233
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Conserved molecular mechanisms of replication for mosquito-borne flaviviruses
蚊媒黄病毒复制的保守分子机制
  • 批准号:
    10431689
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Conserved molecular mechanisms of replication for mosquito-borne flaviviruses
蚊媒黄病毒复制的保守分子机制
  • 批准号:
    10577854
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Molecular mechanisms governing the ubiquitination signaling during KSHV cell entry and tumorigenesis
KSHV 细胞进入和肿瘤发生过程中泛素化信号传导的分子机制
  • 批准号:
    10434156
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Molecular and cellular mechanisms of HSV-1 assembly and egress
HSV-1 组装和流出的分子和细胞机制
  • 批准号:
    10529314
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Molecular mechanisms governing the ubiquitination signaling during KSHV cell entry and tumorigenesis
KSHV 细胞进入和肿瘤发生过程中泛素化信号传导的分子机制
  • 批准号:
    10326475
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Unraveling the molecular mechanisms that promote replication stress and resistance to chemoradiation in oropharyngeal cancer caused by human papillomavirus
揭示人乳头瘤病毒引起的口咽癌复制应激和放化疗抗性的分子机制
  • 批准号:
    452085
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Operating Grants
Elucidating the Molecular Mechanisms that Mediate DKD Progression in Patients Living with HIV
阐明介导 HIV 感染者 DKD 进展的分子机制
  • 批准号:
    10531888
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了