Epigenetische Kontrolle von Retrotransposonsilencing in somatischen Zellen von Drosophila durch die Cytosin 5 - Methyltransferase DNMT2; Forschergruppe "Biochemstry and biological function of Dnmt2 methyltransferases"

Wegen methodischer Probleme und fehlender genetischer Analysen war es nicht möglich, sicher eine DNA Methylierungsaktivität der Cytosinmethyltransferase DNMT2 nachzuweisen. Mit Hilfe neu generierter Dnmt2 Nullmutationen konnten wir zeigen, dass bei Drosophila nur in frühen Embryonen signifikante DNMT2 abhängige DNA Methylierung auftritt. Mit Hilfe von 70 P Element Insertionen, die genomweite Analysen von Silencingprozessen ermöglichen, wurden DNMT2 Targetsequenzen identifiziert und eine Rolle von DNA Methylierung bei drei Silencing-Reaktionswegen gezeigt. DNMT2 bindet in frühen Embryonen an LTR Sequenzen, initiiert durch DNA Methylierung Retrotransposon-Silencing und führt zur Rekrutierung von H4K20me3 Methylierung, die von SUV4-20 katalysiert wird. H4K20me3 ist essentiell für die Aufrechterhaltung von Retrotransposon-Silencing im Soma. Dnmt2 und Suv4-20 Nullzellen zeigen Retrotransposons-Überexpression. DNMT2 kontrolliert auch die Integrität von 2R und 3R Telomeren. Die geplanten Untersuchungen konzentrieren sich auf (1) die genomweite Identifizierung von DNMT2 Zielsequenzen, (2) die Ermittlung des Methyloms früher Embryonen und (3) eine Charakterisierung molekularer Prozesse von DNMT2 abhängigem Silencing. (4) Mit transgenen Linien, die homologe DNMT2 Proteine anderer Organismen exprimieren, soll in Kooperation die evolutionäre Konservierung dieser Proteine bei der Kontrolle epigenetischer Prozesse untersucht werden.