Einzelmolekülmikroskopie von Architekturproteinen während der Entwicklung von Zebrafischembryonen

Die Organisation des Chromatin im Nukleus einer Zelle ist eng verflochten mit Aufgaben wie Gentranskription, Replikation und DNS Reparatur. In der Interphase treten innerhalb der Territorien einzelner Chromosomen zwei wichtige Organisationsebenen hervor, eine Aufteilung in aktive und inaktive Kompartimente und ein darüberliegendes Netz aus mit sich selbst assoziierenden Chromatinschlaufen. Diese Chromatinschlaufen sind an der Transkriptionsregulation beteiligt, indem sie Wechselwirkungen zwischen Enhancer- und Promoterregionen des Chromatin kontrollieren. Sie bilden und entfalten sich dynamisch durch das Zusammenspiel von Architekturproteinen und deren Kofaktoren. Wie sich die Bindung von Architekturproteinen an Chromatin während der frühen Embryonalentwicklung verändert, um die Chromatinanordnung zu bewirken, ist nicht bekannt. In diesem Projekt möchten wir die Entwicklung der Wechselwirkung zwischen Architekturproteinen und Chromatin während der frühen Embryogenese untersuchen. In vielen Modellorganismen, darunter Drosophila und Zebrafish, schließt dieser Entwicklungszeitraum die Aktivierung der zygotischen Transkription ein. Wir planen, das kinetische Verhalten einzelner Architekturproteine mittels Einzelmolekülfluoreszenzmikroskopie in lebenden, sich entwickelnden Zebrafischembryonen während der Transkriptionsaktivierung aufzuzeichnen. Dadurch erwarten wir neue Einblicke in das funktionale Zusammenspiel von Chromatinarchitektur, Gentranskription und Architekturproteinen.