Mechanisms and evolution of chromatin mediated control of transcription

Diese Dissertation untersucht, wie Chromatin-Zusammensetzung und -Remodellierung zusammenwirken, um die Transkription zu regulieren, und wie diese Prozesse sich gemeinsam entwickelt haben, um genomische Stabilität mit regulatorischer Flexibilität in Einklang zu bringen. Zwei komplementäre Studien bilden die Grundlage dieser Arbeit. Die erste befasst sich mit der Histonvariante H2A.Z und zeigt, dass einzelne Aminosäuresubstitutionen innerhalb ihrer konservierten Loop-2-Domäne Chromatin-Interaktionen und transkriptionelle Ergebnisse verändern. Phylogenetische Analysen positionieren H2A.Z als die ursprüngliche Form der H2A-Familie; funktionelle Untersuchungen zeigen, dass das Verhältnis von H2A.Z zu kanonischem H2A in den Genkörpern die Transkriptionselongation moduliert und so ein Kontinuum zwischen stabilen und dynamischen Chromatinzuständen definiert. Die zweite Studie untersucht den Chromatin-Remodellierer CHD1/Hrp3 und identifiziert dessen physikalische und funktionelle Verknüpfung mit Elongationsfaktoren wie Paf1C, Prf1, FACT und H2B-Monoubiquitinierung. Diese Kopplung erhält die Nukleosomenorganisation und Transkriptionsrichtung und unterdrückt antisense Initiation. Zusammen führen diese Studien zu einem integrierten Modell, in dem Histonvarianten und elongationsgekoppelte Remodellierung komplementäre regulatorische Achsen bilden: Die Diversifizierung der Zusammensetzung erweitert das regulatorische Potenzial des Chromatins, während die dynamische Aufrechterhaltung die Transkriptionsfidelität sichert. Die Ergebnisse positionieren Chromatin als sich entwickelnde Schnittstelle zwischen Struktur und Regulation – ein System, das die physischen Zwänge der DNA-Verpackung in Möglichkeiten für Genkontrolle und evolutionäre Innovation umwandelt.