Transcriptional regulators employ chromatin modifiers to coordinate lineage-specific gene expression

In der vorliegenden Arbeit befasse ich mich mit der Rolle zweier transkriptioneller Kofaktoren (U-shaped und dCoREST) und wie deren Zusammenspiel mit epigenetischen Regulatoren gewebespezifische Genexpression beeinflusst.
Zunächst beleuchte ich die molekulare Funktionsweise des Hämozyten-spezifischen Proteins U-shaped. Meine genomweiten Daten lassen darauf schließen, dass Ush an regulatorische Elemente bindet und die Expression einer Vielzahl von Genen reguliert. Darunter befinden sich insbesondere Faktoren, die bei der Funktion von Hämozyten, während des Zellzyklus oder im Fettstoffwechsel eine wichtige Rolle spielen. Tatsächlich erhält Ush das proliferative Potential von embryonalen Blut-Vorläuferzellen aufrecht. Ich weise die Expression mehrerer U-shaped-Isoformen in Drosophila S2 Zellen nach und zeige, dass eine bestimmte Isoform mit dem dMi-2/dNuRD-Komplex mittels eines konservierten, N-terminalen Peptids interagiert. In der Tat kolokalisieren Ush und dMi-2 an vielen Stellen im Genom. Während dMi-2 nicht an der Regulation von Zellzyklus- und Fettstoffwechsel-Genen beteiligt ist, wird es insbesondere für die Repression von Hämozyten-spezifischen Genen benötigt. Darüberhinaus koregulieren Ush und dNuRD die Aktivität eines Enhancers in Lymphdrüsen von Drosophila Larven und inhibieren gemeinsam die Differenzierung von Hämozyten.
Des Weiteren identifizieren wir Proteinkomplexe, die den transkriptionellen Korepressor dCoREST enthalten. Wir weisen die Existenz dreier dCoREST-enthaltender Komplexe nach: LINT, dLSD1/dCoREST und dG9a/dCoREST. Diese bestehen aus einem gemeinsamen Histondeacetylase Kernmodul, welches dRPD3 und eine oder mehrere dCoREST-Isoformen enthält. Jeder Komplex beinhaltet außerdem spezifische regulatorische Untereinheiten. Unsere genomweiten Transkriptomanalysen lassen auf gewebespezifische Funktionen der verschiedenen Komplexe schließen: Während LINT die Repression von Keimbahn-spezifischen Genen in einer Hämozyten-Vorläuferzellinie veranlasst, hemmt der dLSD1/dCoREST-Komplex die Transkription neuronaler Gene in der Drosophila Keimbahn. Zusammenfassend unterstützt diese Arbeit die Auffassung, dass die regulative Kapazität ubiquitärer Chromatin-Regulatoren in verschiedenen Zelltypen durch zwei verschiedene Mechanismen gesteuert werden kann: Erstens, durch die Ausbildung von Proteinkomplexen mit unterschiedlicher Zusammensetzung und Funktion sowie, zweitens, durch die Interaktion mit gewebespezifischen transkriptionellen Kofaktoren und deren Isoformen.