dc.contributor.author
Telorac, Jonas
dc.date.accessioned
2018-06-07T23:04:57Z
dc.date.available
2014-10-20T06:33:00.355Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/10021
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-14219
dc.description.abstract
In the present thesis, I analyzed DNA-encoded signals that regulate gene
expression by modulating transcription factor (TF) binding. Candidate signals
in the form of DNA sequence motifs were identified by analysis of ChIP-Seq
data, on the assumption that corresponding signals are enriched (enhancing TF
binding) or depleted (restricting TF binding) at genomic binding sites. The
influence of such signals on the genomic binding of the glucocorticoid
receptor (GR), a hormone-activated TF, was the topic of my thesis. One part
focused on signals that enhance genomic binding of GR. Specifically, I studied
signals in a cell line where the conventional binding site of GR is rarely
found at GR-bound regions raising the question: what are the sequences
responsible for GR recruitment in this cell line? The results presented here
indicate that recruitment of GR is likely facilitated via interactions with
other DNA-bound proteins. Such interactions might either indirectly tether GR
to the DNA, or might elevate the local concentration of GR and thereby
increase the likelihood of it to bind to DNA directly. Another part of my
thesis focused on the identification and functional characterization of
sequence-encoded signals that restrict genomic GR binding. I identified such
sequences and found that they indeed interfere with GR binding to the genome.
Interestingly, my studies indicate that the mechanisms employed by these
sequences to restrict GR binding do not involve changes in DNA accessibility.
Rather, my results suggest that interactions with proteins found at specific
subnuclear structures, called paraspeckles, are important to restrict GR
binding. One possibility is that these sequence motifs serve as anchoring
points for subnuclear re-localization of corresponding genomic loci and
thereby influence GR binding. Another possibility is that the proteins
recruited by these sequence motifs prevent GR interactions with the genome. As
a response to external stimuli such genomic regions can be reactivated for TF
binding by sponge-like activities of paraspeckles to sequestrate such
proteins. Together, my studies uncovered novel mechanisms that allow or
restrict where TFs bind in the genome and thereby increase our understanding
of how the information in the genome is decoded to produce the gene-products
needed by cells.
de
dc.description.abstract
In der vorliegenden Arbeit wurden DNA-kodierte Signale analysiert, welche die
Genexpression durch Modulation der Bindung von Transkriptionsfaktoren (TF)
steuern. Potentielle Signale in Form von DNA Sequenzmotiven wurden durch die
Analyse von ChIP-Seq Daten unter der Annahme identifiziert, dass entsprechende
Signale an genomischen Bindungsstellen angereichert (TF-Bindung induzierend)
oder abgereichert (TF-Bindung verhindernd) sind. Diese Arbeit beschäftigt sich
mit dem Einfluss solcher Sequenzen auf die genomische Bindung des
Glukokortikoid Rezeptors (GR), einem durch Hormone gesteuerten TF. Der erste
Teil der vorliegenden Arbeit befasst sich mit Signalen, welche die genomische
Bindung von GR begünstigen. In diesem Teil werden Signale in einer Zelllinie
näher untersucht, in der die konventionelle GR-Bindungssequenz an gebundenen
Regionen nur selten vorhanden ist. Dies wirft die Frage auf, welche Sequenzen
für die Rekrutierung des GR an die Zielregionen verantwortlich sind. Die hier
gezeigten Ergebnisse deuten an, dass die Rekrutierung von GR durch Interaktion
mit anderen DNA-gebundenen Proteinen stattfindet. Solche Interaktionen könnten
entweder GR indirekt über ein anderes Protein an die DNA binden, oder sie
könnten die Konzentration von GR lokal erhöhen, und somit auch die
Wahrscheinlichkeit einer direkten Interaktion mit der DNA. Der zweite Teil
dieser Arbeit befasst sich mit der Identifizierung und Charakterisierung von
Sequenz-kodierten Signalen, welche die genomische Binding von GR einschränken.
Interessanterweise scheinen die Mechanismen, welche die Bindung verhindern,
nicht die Zugänglichkeit der DNA zu beschränken. Vielmehr scheint es, dass
durch Interaktion mit speziellen subnuklearen Strukturen, den sogenannten
Paraspecklen, die Bindung verhindert wird. Die Sequenzmotive könnten
einerseits als Ankerpunkte dienen, um entsprechende genomische Abschnitte zu
verlagern und so genomische Bindung von GR beeinträchtigen. Andererseits
könnten die Sequenzmotive Proteine rekrutieren, welche mit GR interagieren und
so dessen Bindung an entsprechende genomische Bereiche verhindern. Indem Para-
speckles die Bindung beschränkenden Proteine wie ein Schwamm absorbieren,
könnten solche Bereiche als Reaktion auf äußere Reize wieder für die Bindung
zugänglich gemacht werden. Zusammengefasst zeigt diese Arbeit neuartige
Mechanismen auf, welche TF-Bindung induzieren oder beschränken, und trägt zum
besseren Verständnis genomischer Information zur Steuerung der Genaktivität
bei.
de
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
transcription factor
dc.subject
gene regulation
dc.subject
ChIP-Seq - glucocorticoid receptor
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie::572 Biochemie
dc.title
DNA encoded signals regulate genomic binding of transcription factors
dc.contributor.firstReferee
Dr. Sebasiaan H. Meijsing
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Markus Wahl
dc.date.accepted
2014-10-13
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000097653-8
dc.title.translated
DNA-kodierte Signale regulieren die genomische Bindung von
Transkriptionsfaktoren
de
refubium.affiliation
Biologie, Chemie, Pharmazie
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000097653
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000015888
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access