The epigenetic regulation of the C4 syndrome: Light-induced activation of the PEPC promoter on the chromatin level

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C4-Pflanzen wie Mais vermeiden Energie- und Mineralverluste während der Photorespiration durch räumlich abgegrenzte Erhöhung der CO2-Konzentration am Ort der Fixierung. Die Etablierung einer vorgeschalteten CO2-Konzentrierung erfordert die koordinierte zelltypspezifische Aktivität einer Reihe von Enzymen, welche zumeist auf transkriptioneller Ebene reguliert werden. Zur Identifizierung und Charakterisierung cis und trans agierender Regulationselemente soll ein in vitro Transkriptionssystem etabliert werden, in welchem die Aktivierung oder Repression relevanter Promotoren in Extrakten nachgestellt wird. Notwendige Regulatoren können aus einem solch reduzierten System biochemisch gereinigt werden. Die Transkriptionsanalysen werden komplementiert durch Untersuchungen zur Struktur der Promotoren im Chromatinzusammenhang. Hierbei sollen Veränderungen der Nucleosomenanordnung während Aktivierung und Repression sowie das Bindungsverhalten aktivierender Faktoren an Chromatinmatrizen analysiert werden. Nach in vitro Rekonstitution von Chromatin auf Plasmid wird die Steuerung der Expression auf DNA und Chromatin verglichen. Der gewählte Ansatz erlaubt grundlegend neue Einsichten zur transkriptionellen Regulation in Pflanzen, leistet aber gleichzeitig wertvolle Beiträge zur molekularen Pflanzenzüchtung.