Neue Erkenntnisse zum Heterochromatin

Unter Bildung von Zentromeren und Telomeren gewährleistet Heterochromatin die ordnungsgemäße Aufteilung der Chromosomen bei der Zellteilung. Die Heterochromatinstruktur beinflusst zudem die Genexpression. Trotz seiner Bedeutung für die zelluläre Expression ist allerdings noch kaum erforscht, wie dieses Material gebildet wird.

Das Projekt "Study of the determinants of heterochromatin formation and maintenance" (HETCHROMPROJECT) untersuchte nun molekulare Schlüsselmechanismen der Heterochromatinbildung. Einer der Hauptakteure ist ABP1 (ARS-binding protein 1). Die Studien erfolgten an der Hefe Schizosaccharomyces pombe, einem idealen Modellsystem, da viele der genetischen Signalwege evolutionär konserviert sind und auch bei Säugern zu finden sind.

Die Forscher von HETCHROMPROJECT fanden heraus, dass ABP1 die Transkription kleiner RNAs unterdrücken kann. Aber auch andere Gene wurden entdeckt, die die Transkription kleiner RNA an- und ausschalten. Insbesondere wurde eine Derepression kleiner RNA in Abwesenheit des Histondeacetylase-Gens CLR3 und des hip3 HIRA-Komplexes beobachtet. Diese beiden Gene kodieren für Produkte, die das Gen-Silencing durch Regulierung der Chromatinstruktur beeinflussen.

Die letzte Projektphase wird sich mit der Rolle neuer Proteine befassen, die an der Heterochromatinregulierung beteiligt sind. In Vorbereitung dessen entwickelten die Wissenschaftler einen zweistufigen genetischen Screen und identifizierten 49 Deletionsstämme, an denen sich optimal Veränderungen der Heterochromatinstruktur im Zentromer untersuchen lassen.

Heterochromatin ist für die Chromosomensegregation bei der Zellteilung und den Erhalt der genomischen Integrität von Bedeutung. Damit könnte das Projekt neues Licht auf Krankheiten werfen, denen eine gestörte Genexpression aufgrund veränderter Heterochromatinstruktur zugrunde liegt.