In eukaryotischen Zellkernen ist die DNA an Histonproteine gebunden. Die resultierenden Nukleosomen sind durch Interaktion mit anderen Proteinen zu einer höheren Struktureinheit, dem Chromatin, konfiguriert. Die Kontrolle der transkriptionsaktiven und -inaktiven Bereiche im Chromatin erfolgt durch verschiedene Faktoren und epigenetische Prozesse. Die Modifizierung von DNA und Histonen kann eine lokale Veränderung der Chromatinstruktur bewirken. Diese epigenetischen Veränderungen der Chromatinstruktur können zu Gensilencing führen. Eine spezifische Rolle bei der Methylierung von Histonen spielen die Histon-Methyltransferasen (HMTasen). Eine gut charakterisierte HMTase für H3 Lysin 9 ist das SET-Domänenprotein SU(VAR)3-9, ein Suppressor für Positionseffekt-Variegation in Drosophila. Die SUVH-Proteine in Arabidopsis thaliana sind zum Drosophila SU(VAR)3-9 homolog. Die Funktion der meisten dieser 10 Mitglieder umfassenden Proteinfamilie ist noch unbekannt. Dementsprechend war das Ziel dieser Arbeit die Charakterisierung neuer SUVH Proteine aus Arabidopsis. Dazu wurde die Kernlokalisation sowie die Heterochromatin-Assoziation der Fusionsproteine in transienten Assaysystemen (Allium cepa und Scilla mischtschenkoana) analysiert. Zur Untersuchung der Funktion von SUVH1 und SUVH2 in Arabidopsis wurden transgene Pflanzenlinien hergestellt. In cytologischen Analysen wurden SUVH1 und SUVH2 sowie die beiden Chromatinproteine aus Drosophila, SU(VAR)3-9 und HP1, im Heterochromatin von Arabidopsis vorgefunden. Phänotypische Veränderungen der Wurzelhaare in SUVH1 Überexpressionslinien, Promoter-GUS- und RT-PCR-Analysen weisen auf eine Funktion von SUVH1 bei der Regulation der Wurzelentwicklung hin. SUVH2 zeigt in vitro und in vivo eine Histon-Methyltransferaseaktivität für H3 und H4. In Überexpressionslinien von SUVH2 kommt es zu drastischen phänotypischen Effekten, immunocytologisch konnte eine ektopische Verteilung des transgenen SUVH2 Proteins sowie mehrerer heterochromatischer DNA- und Histonmethylierungen in den Interphasekernen beobachtet werden, in den suvh2-Mutanten waren diese Modifizierungen reduziert. Die Überexpression von SUVH2 korreliert mit genomweiten Silencing-Effekten und Hypermethylation von DNA, suvh2 Mutanten zeigten im Gegensatz dazu eine Hypomethylierung der DNA ausgewählter Transgene, wobei vor allem asymmetrische Methylierungsmotive verändert waren. Somit bewirken Histonmodifizierungen durch SUVH2 Veränderungen der DNA-Methylierung.
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