Genome-wide analysis of dMi-2 binding sites

ATP-dependent chromatin remodelers regulate gene expression. The actions of chromatin remodelers on the nucleosome removal and assembly, the histone variants exchange and the modifications of the nucleosome array modify the accessibility of the transcriptional machinery to DNA. Transcription is also...

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Main Author: Mathieu, Eve-Lyne
Contributors: Brehm, Alexander (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Doctoral Thesis
Language:English
Published: Philipps-Universität Marburg 2013
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Table of Contents: ATP-abhängige Chromatinremodeler regulieren die Genexpression. Die Wirkung der Chromatinremodeler auf Nukleosomenentfernung und - assemblierung, den Austausch von Histonvarianten und die Modifikation des Nukleosomenarrays verändert die Zugänglichkeit der DNA für die Transkriptionsmaschinerie. Transkription wird auch vom Chromatinkontext beeinflußt. In der Tat erleichtert die Anwesenheit von Transkriptionsfaktoren, nukleosomdepletierte Regionen und Histonmodifikationen die Rekrutierung von spezifischen histonmodifizierenden Enzymen, chromatinmodifizierenden Enzymen und Chromtinremodelern. Somit beeinflussen mehrere Chromatineigenschaften die Transkription. Der ATP-abhängige Chromatinremodeler dMi-2 wird im allgemeinen mit der Repression der Transkription assoziiert, er wurde jedoch auch mit aktiver Transkription in Verbindung gebracht. Die dMi-2 Bindungsstellen auf Polytänchromosomen legen nahe, daß dMi-2 vornehmlich an offenen Chromatinregionen bindet. Jedoch erlaubt die Anfärbung von Polytänchromosomen keine exakte Bestimmung von dMi-2 Bindungsstellen und gibt keinen Aufschluß über den Chromatinkontext von dMi-2 Bindungsstellen. Aus diesem Grund wurden genomweite dMi-2 Bindungsstellen durch ChIP-seq identifiziert und mit vorhandenen Datensätzen von Histonmodifikationen, RNA Polymerase II Bindungsstellen, nukleosomdepletierten Regionen, Transkription, Transkriptionsfaktoren und Chromatinzuständen korreliert. dMi-2 lokalisiert innerhalb von offenen Chromatinregionen und in der Nähe von entwicklungsspezifischen Genen. Obwohl dMi-2 hauptsächlich gebundene Gene reprimiert, bindet es in der Nähe von Chromatin dessen Modifikationen mit aktiver Transkription in Verbindung stehen und dMi-2 is in Promotoren und potentiellen regulatorischen Sequenzen angereichert. Nach Hitzeschock wird das induzierbare hsp70 Gen aktiv transkribiert und dMi-2 ist für seine Transkription wichtig. Um Faktoren zu untersuchen, die die Rekrutierung von dMi-2 im Kontext aktiver Transkription beeinflussen wurden genomweite dMi-2 Bindungsstellen in nichtinduzierten und hitzebehandelten Zellen durch ChIP-seq identifiziert. dMi-2 ist selektiv an 7 hsp Genen angereichert. Die Chromatineigenschaften, die mit dem hsp70 Promotor oder nukleosomdepletierten Regionen assoziiert sind sind nicht hinreichend für eine Rekrutierung von dMi-2. Darüberhinaus ist eine starke Transkription per se nicht ausreichend für eine Rekrutierung von dMi-2, obwohl seine Rekrutierung an Hitzeschockgene transkriptionsabhängig ist. Interessanterweise schließt die Bindung von dMi-2 das ganze Gen ein und erstreckt sich über die Polyadenylierungsstelle von Hitzeschockgenen hinaus. Mithin legen die Resultate nahe, daß dMi-2 Bindung der Transkription folgt.