Defining Suv39h targets in the mouse genome

Die Lokalization der H3K9me3 wurde in Maus und humanen Zellen beschrieben. Dennoch ist nicht bekannt welche Histonmethyltransferase (Suv39h1/h2, Setdb1; moglich Setdb2 und Riz1) fur die H3K9me3 Modifikation an den unterschiedlichen Regionen im Genom verantwortlich ist. Um die Funktion des Suv39h abhangigen Methylierungsmusters zu charakterisieren und Suv39h Regionen im gesamten Mausgenom zu identifizieren, haben wir das Methylierungsmuster in Wildtyp und Suv39h dn Zellen bestimmt und vergleicht. Wir haben die Anderungen im Histonprofil korreliert mit dem modifizierten Transkriptionsmuster der unterschiedlichen RNA Spezies. Wir konnten zeigen, dass Suv39h abhangige Methylierung hauptsachlich in den repetitiven Regionen, Satellite Regionen und LTRs des Genoms vorkommt. Der Verlust der Suv39h abhangigen H3K9me3 fuhrt zu einer Zunahme von kurzen RNA Nukleotiden (5-7nt). Zusatzlich, konnten wir eine globale Zunahme in der Produktion dsRNA nachweisen, welche hauptsachlich aus den repetitiven Regionen des Genoms, z.B. LINEs stammen. Dies beeinflusst die Expression von Genen mit abweichenden (uber- oder unterreprasentierter) LINE-Elementen (De La Rosa et al., eingereicht). Suv39h-abhangige Regionen in ES Zellen, MEFs und Erythroblasts, welche aus ES gewonnen wurden, vorfuhren eine hohe Variabilitat. Dies impliziert, dass die Suv39h-abhangige H3K9me3 Modifikation eine hohe Plastizitat aufweist. Eine weitere entscheidende Frage ist, wie andere Histonmodifikationen im Kontext der oben genannten Mutation verteilt sind, und ob eine bestimmte Modifikation in der Lage ist, den Verlust einer Anderen zu kompensieren. Um diese Frage beantworten zu konnen, haben wir uns mit Hilfe von Chromatin Immunoprazipitation-basiertem sequenzieren das Muster von zwei weiteren Histonmodifikationen angeschaut (H3K4me3, H3K27me3). Wir konnte keine signifikante Anderung im H3K4me3 Methylierungsmuster detektieren, jedoch eine starke Umverteilung in dem von H3K27me3. Vermehrtes Auftreten von H3K27me3 an perizentrischen Heterochromatin fuhrt zur partiellen Kompensation des Verlustes an H3K9me3. Im Gegensatz dazu, findet eine generell verminderte H3K27me3 Methylierung von Promoterregionen statt, was zum Verlust von 2/3 der bivalenten Gene in Suv39h dn embryonalen Stammzellen fuhrt. Dies wird widergespiegelt durch eine erleichterte Zelldifferenzierung und vermindertes Potential zum Reprogrammieren der mutierten Zellen (Gerle et al., eingereicht).