Arbeitsgruppe Chromosomenstruktur und -funktion

Leitung: Prof. Dr. Andreas Houben

 

Forschungsgebiete

Ziel der  Arbeitsgruppe ist es, die Funktion, Regulation und Evolution pflanzlicher Chromosomen aufzuklären. Die Aktivitäten sind Bestandteil der IPK-Forschungsschwerpunkte FSP2 „Genomdiversität und Evolution“ und FSP3 "Pflanzliche Reproduktionsmechanismen".

 

 

Wir sind insbesondere daran interessiert,

 

Themen: Assemblierung und Inaktivierung von Zentromeren, B Chromosomen drive und drift, Kinetochorkomplex, CENH3, weite Kreuzungen

 

Beispiele:

  • Sanei et al. (2011) Loss of centromeric histone H3 (CENH3) from centromeres precedes uniparental chromosome elimination in interspecific barley hybrids. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 108: E498-E505.
  • Banaei-Moghaddam et al. (2012) Nondisjunction in favor of a chromosome: the mechanism of rye B chromosome drive during pollen mitosis. Plant Cell 24: 4124-4134.
  • Karimi-Ashtiyani et al. (2015) Point mutation impairs centromeric CENH3 loading and induces haploid plants. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 112: 11211-11216.
  • Ishii et al. (2016) Haploidization via chromosome elimination: means and mechanisms. Annu. Rev. Plant Biol. 67: 421-438.
 

(II) die Struktur, Regulation und Evolution von Chromosomen und Genomen zu verstehen

 

Themen: Allopolyploidisierung, Aurora Kinasen, Assemblierung und Organisation von Zentromeren, CENH3, holozentrische Chromosomen, KNL2, post-translationale Histonmodifikationen, Schwesterchromatid-Kohäsion und Kondensation, SMC Komplexe, Telomere

 

Beispiele:

  • Demidov et al. (2005) Identification and dynamics of two classes of Aurora-like kinases in Arabidopsis and other plants. Plant Cell 17: 836-848.
  • Martis et al. (2012) Selfish supernumerary chromosome reveals its origin as a mosaic of host genome and organellar sequences. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109: 13343-13346.
  • Heckmann et al. (2014) Alternative meiotic chromatid segregation in the holocentric plant Luzula elegans. Nat. Commun. 5: 4979.
  • Marques et al. (2015) Holocentromeres in Rhynchospora are associated with genome-wide centromere-specific repeat arrays interspersed amongst euchromatin. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 112: 13633–13638.
 

(III) Methoden zur Analyse und Manipulation von Chromosomen zu entwickeln

 

Themen: CRISPR, Einzelkopie FISH, Einzelpollen Genotypisierung, Lebendzell-Beobachtung, Superhochauflösende Lichtmikroskopie (SIM, PALM), Durchflusszytometrie

 

Beispiele:

  • Teo et al. (2011). Induction of telomere-mediated chromosomal truncation and stability of truncated chromosomes in Arabidopsis thaliana. Plant J. 68, 28-39
  • Dreissig et al. (2017) A live cell CRISPR-imaging in plants reveals dynamic telomere movements. Plant J. 91 (2017) 565-573
  • Dreissig et al. (2017) Sequencing of single pollen nuclei reveals meiotic recombination events at megabase resolution and circumvents segregation distortion caused by postmeiotic processes. Front. Plant Sci. (in press)