Beitrag von Struktur und chromosomaler Lokalisation der Zielgene zur RNA-induzierten transkriptionellen Geninaktivierung in Arabidopsis thaliana

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Die RNA-induzierte transkriptionelle Geninaktivierung (RNA-directed transcriptonal gene silencing), die spezifische Repression der Transkription durch die Anwesenheit doppelsträngiger RNA mit Sequenzhomologie zum Genpromotor, wird als neuer Mechanismus der epigenetischen Genregulation bei Pflanzen intensiv untersucht. Das Hauptaugenmerk liegt hierbei bisher auf der Analyse molekularer Marker der Geninaktivierung sowie auf der Identifizierung der am Mechanismus beteiligten RNAs und Proteine. Einzelne Beobachtungen deuten darauf hin, daß auch die chromosomale Lokalisation und die Struktur der Zielgene eine wichtige Rolle spielen könnten. So scheint die Anordnung von zwei Kopien des Zielpromotors in Form einer invertierten Duplikation (inverted repeat) besonders anfällig für die Inaktivierung zu sein. Dieser Einfluß von Zielgenlokalisation und -struktur soll an Hand eines Transgen-Systems in Arabidopsis thaliana als Modellpflanze erstmalig systematisch untersucht werden. Es werden (i) an ca. 20 Zielgenen der Einfluß der chromosomalen Lokalisation und der Genstruktur auf Induktion und Vererbbarkeit der Promotorinaktivierung überprüft, (ii) an ausgewählten Beispielen die Korrelation der DNA-Methylierung und der Histon-Modifizierung mit der Genrepression erfaßt sowie (iii) die Beteiligung von Proteinfaktoren durch Einkreuzen von Mutationen bestimmt. Die Integration der erhaltenen Daten wird ein verbessertes Verständnis der RNA-induzierten transkriptionellen Geninaktivierung auf den Ebenen der DNA- und Chromatinstruktur ermöglichen.