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Roles of chromatin in genome stability

English title Roles of chromatin in genome stability
Applicant Gasser Susan
Number 176286
Funding scheme Project funding (Div. I-III)
Research institution Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research
Institution of higher education Institute Friedrich Miescher - FMI
Main discipline Molecular Biology
Start/End 01.01.2018 - 30.06.2021
Approved amount 977'391.00
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All Disciplines (3)

Discipline
Molecular Biology
Genetics
Structural Research

Keywords (5)

DNA repair; genome stability; nuclear organization; heterochromatin; chromatin structure

Lay Summary (German)

Lead
Die Stabilität und der Expressionsstatus unseres Genoms ist nicht nur abhängig von der primären DNA-Sequenz, sondern auch von der 3 dimensionalen Anordnung der Chromosomen im Zellkern, der Positionierung und der Dynamik von Nukleosomen und dem Chromatinstatus. Die räumliche Anordnung des Genoms trägt in erheblichen Maße auch zu deren Stabilisierung bei. Sie wirkt als Katalysator, besonders wenn die Konzentration von essentiellen Faktoren limitiert ist und fördert die Vererbung von bestimmten Modifikationen des Chromatins über Zellteilungen hinweg.
Lay summary

Unser Ziel ist es zu verstehen nach welchen Mechanismen und mit welchen molekularen Bausteinen unser Genom im Zellkern angeordnet ist und welche der inter- und intrachromosomalen Interaktionen essentiell sind für die Schutzen des Genoms vor Entschädigung und genomische Instabilität. Um die Beziehung von Struktur und Funktion besser zu verstehen benötigen wir die molekularen Werkzeuge der Genetik, der quantitativen Mikroskopie, in-vivo Biochemie, die Möglichkeit die Physiologie eines gesamten Organismus zu beobachten und ultimativ die Rekonstruktion von den einzelnen biochemischen Bestandteilen, welche Heterochromatin bilden, oder die Reparatur von Brüchen in der DNA vermitteln.

Sowohl die Stabilität unsere Genoms, als auch die Stabilität der Differenzierung von Zellen ist abhängig von der räumlichen Anordnung des Chromatins. Um einen größt möglichen Nutzen aus der Vielzahl an biologischen Werkzeugen in den verschieden Modelorganismen zu ziehen machen studieren wir sowohl die Hefe S. cerivisiae, als auch den Nematoden C. elegans. Hefen eigenen sich vor allen um die Mechanismen, die zur Erhaltung der Genom Stabilität unter verschiedenen Stressbedingungen beitragen zu studieren, während  C. elegans sich hervorragend dazu eignet die Rolle von Heterochromatin Organisation während der Entwicklung von verschieden Organen und Zelltypen aufzuklären. Beide Modelle erlauben uns das gezielte Einfügen von Modifikationen von essentiellen Strukturproteinen, damit wir wir die Möglichkeit eine Beziehung von Struktur und Funktion zu erhalten haben.
Direct link to Lay Summary Last update: 09.01.2018

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
156936 Long-range chromatin organization and genome stability 01.01.2015 Project funding (Div. I-III)

Abstract

Our research focuses on two key lines of research: first, are mechanisms that ensure integrity during the replication and repair of eukaryotic genomes, and secondly, the physiological consequences of their perturbation. We use both budding yeast and the nematode, C. elegans, to advance our understanding of the roles played by chromatin in the stabilization of repeats and the facilitation of repair. We use live microscopy techniques and genetic approaches to analyse the long-range organization of chromatin in the nucleus both when intact and after damage. In yeast we examine the molecular crosstalk of checkpoint kinases and nucleosome remodelers in the control of chromatin movement and the ultimate subnuclear positioning of DNA during various repair events. In worms we study the effects of heterochromatin on genome stability. Our goal is to understand how local and long-range chromatin structures influence genome stability in health and disease.
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