Universität zu Köln

Die Kontrolle der Genomintegrität über die gesamte Zellgeneration hinweg ist entscheidend für die Entwicklung einer lebensfähigen Pflanze und die korrekte Übertragung der genetischen Information an die Nachkommenschaft. Schlüsselfaktor in diesem Prozess ist der STRUCTURAL MAINTENANCE OF CHROMOSOME 5/6 (SMC5/6)–Komplex. Der SMC5/6 –Komplex steuert, in Verbindung mit den Cohesin- und Condensin-Komplexen, die Schwesterchromatidausrichtung bzw. die Chromosomenkondensation. In meiner Doktorarbeit habe ich die paralogenen Proteine der Untereinheit NON-SMC ELEMENT 4 (NSE4) des SMC5/6 - Komplexes in Arabidopsis thaliana charakterisiert. NSE4A wird häufig in Meristemen exprimiert und akkumuliert dort während der Reparatur von DNA-Schäden. NSE4A-Mutanten mit partiellem Funktionsverlust sind lebensfähig, aber hypersensitiv gegenüber Zebularin-induzierten DNA-Schäden. Darüber hinaus weisen NSE4A-Mutanten eine gestörte Samenentwicklung bezüglich der Organogenese im Embryo, sowie eine ausbleibende Zellularisierung des Endosperms auf. Dies ähnelt Defekten in Cohesin- und Condensin-Mutanten und legt somit eine Rolle für alle drei SMC-Komplexe bei der Differenzierung während der Samenentwicklung in Pflanzen nahe. Im Gegensatz dazu wird NSE4B nur in wenigen Zelltypen exprimiert, und loss-of-function-Mutanten haben keinen offensichtlichen Phänotyp. Zusammenfassend zeigt diese Studie, dass die NSE4A-Untereinheit des SMC5 /6-Komplexes essentiell für die Reparatur von DNA-Schäden in somatischen Geweben ist und eine Rolle während der reproduktiven Entwicklung spielt.

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