Known and unknown functions of TET dioxygenases: the potential of inducing DNA modifications in epigenetic editing
| Promotie: | Dhr. H. (Hui) Chen |
| Wanneer: | 16 juni 2021 |
| Aanvang: | 09:00 |
| Promotors: | prof. dr. M.G. (Marianne) Rots, prof. dr. G. Xu |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Medische Wetenschappen / UMCG |
Bekende en onbekende functies van TET-dioxygenases: het potentieel van het induceren van DNA-modificaties bij epigenetisch redigeren
In ziekten zijn sommige genen inactief. Dit kan door genetische mutaties of door zogenaamde epigenetische inactivatie veroorzaakt zijn. Bij een genetische mutatie wordt het eiwit vaak niet correct gemaakt, waardoor het zijn activiteit niet kan uitvoeren. Bij epigenetische inactivatie is er geen fout in het DNA, maar zijn er veranderingen op of aan het DNA-molecuul. Een belangrijke manier van epigenetische inactivatie is DNA-methylering op cytosines voor guanines (CpGs). In zijn proefschrift ontwikkelde Chen een manier om genspecifieke DNA-demethylering voor dergelijke epigenetisch geinactiveerde genen te bewerkstelligen.
Hij heeft meerdere potentiële "demethylase"-kandidaten getest: TET-dioxygenase, cytosine deaminasen en DNA-reparatie-eiwitten. De resultaten voor twee promoters (ICAM-1, EpCAM) toonden aan dat DNA-demethylering door middel van TET2, en in mindere mate TET1, plaatsvond. Hierbij werd ook een kleine, maar significante toename gezien van ICAM-1-genactiviteit na behandeling met TET2. Voor zover bekend was dit de eerste keer dat door TET gemedieerde DNA-demethylatie daadwerkelijk geïntroduceerd werd op een gehypermethyleerd gen.
Vervolgens heeft Chen, om de evolutionaire geschiedenis van TET-dioxygenasen beter te begrijpen én om nieuwe inzichten te verschaffen in het mechanisme van DNA-demethylering, de katalytische eigenschappen en fysiologische functies van TET-homologen in het oudere organisme Chlamydomonas reinhardtii onderzocht. Hij vond dat CMD1 gemethyleerd DNA (5mC) kan veranderen in een nieuwe DNA-modificatie (5gmC; Nature 2019). Hij beschrijft dat 5gmC betrokken is bij de regulatie van fotosynthese. Verder heeft hij de CRISPR-mutant isolatie-efficiëntie van drie doelwitgenen met een laag transcriptieniveau in C. reinhardtii verbeterd door integratie van donor-DNA gevolgd door een gerichte integratie-afhankelijke screeningstrategie.
CV
Hui Chen (1983) studeerde Biotechnologie, en vervolgens Marine Biologie, aan de Shanghai Ocean University, China. Zijn promotieonderzoek vond plaats bij Prof dr MG Rots, Afdeling Medische Biologie en Pathologie, van het Universitair Medisch Centrum Groningen. De titel van zijn proefschrift luidt: Known and unknown functions of TET dioxygenases: the potential of inducing DNA modifications in epigenetic editing.