Die korrekte Segregation der Chromosomen in Mitose hängt vom richtigen Anheften der Mikrotubuli an die Kinetochore ab. Man spricht von „merotelic kinetochor orientation“ wenn sich die Mikrotubuli der gegenüberliegenden Pole an ein einziges Kinetochor heften. Dieser Zustand sollte vermieden werden, da er die Hauptursache für Aneuploidie ist, die oft mit der Bildung von Krebs einhergeht. Wir konnten ein neues Protein, nämlich Mde4, das mit Pcs1 einen Komplex bildet, in der Spalthefe S. pombe identifizieren. Ähnlich wie in der pcs1Δ Mutante kann man in Abwesenheit von Mde4 so genannte „lagging chromosomes“ beobachten. Im Rahmen dieser Arbeit konnten wir mittels einer neuen, auf Laser –Mikrochirurgie basierenden Methode zeigen, dass diese verbleibenden Chromosomen auf Grund von fehlerhafter merotelischer Anheftung an die Mikrotubuli zustande kommen. Weiters konnte gezeigt werden, dass Mde4 durch Cdc2 reguliert wird und Cdc2 eine frühzeitige Lokalisation von Mde4 an der Metaphase Spindel verhindert. Die Meiose ist eine besondere Form der Zellteilung, in der haploide Keimzellen entstehen. Dies ist Voraussetzung für die sexuelle Fortpflanzung. Während der Meiose folgen auf eine einzige Replikation der DNA zwei Teilungen, die man als Meiose I und Meiose II bezeichnet. Während Meiose II der mitotischen Zellteilung sehr ähnlich ist, ist die erste meiotische Teilung grundlegend anders. Die Rekombination, gefolgt von der Bildung von Chiasmata und die Monoorientierung der Schwesterkinetochore, stellt sicher, dass die homologen Chromosomen zu entgegengesetzten Zellpolen gezogen werden. Die Spaltung der Cohesin Untereinheit Rec8 entlang der Chromosomenarme durch Seperase löst die erste meiotische Teilung aus. Cohesine in der Nähe der Centromere müssen geschützt werden um die Schwesterchromatide bis hin zur Anaphase II zusammenzuhalten und ihre korrekte Aufteilung in Meiose II zu garantieren. Mittels Massenspektrometrie haben wir alle Phosphorylierungsstellen in Rec8 identifiziert und gezeigt, dass die Phosphorylierung von Rec8 für die korrekte Chromosomenaufteilung während der Meiose erforderlich ist. Weiters konnte gezeigt werden, dass die Casein Kinase 1 (CK1) delta/epsilon Isoformen von S. pombe, Hhp1 und Hhp2, für die vollständige Phosphorylierung und die Spaltung von Rec8 mittels Seperase zuständig sind. Darüberhinaus wurde ein „high-throughput-screen“ durchgeführt um neue Proteine, die an der Chromosomenaufteilung beteiligt sind, zu finden. So ist es gelungen das Protein Dil1 zu identifizieren. Dil1 verhindert eine Nicht-Auftrennung der homologen Chromosomen während der Meiose I. Es ist Teil des Dynein-Pathways und fördert die Paarung homologer Centromere während der meiotischen Prophase.

Accurate chromosome segregation depends on proper attachment of kinetochores to microtubules. Merotelic kinetochore orientation which occurs when a single kinetochore is attached to microtubules emanating from opposite spindle poles has to be prevented. It is the major cause of aneuploidy in mitotic mammalian cells and it is the primary mechanism leading to chromosome instability in cancer cells. We identified a novel protein in S. pombe called Mde4 that forms a complex with Pcs1. Similarly to the pcs1Δ mutant, in the absence of mde4, lagging chromosomes are frequently observed during mitosis. We developed an assay based on laser microsurgery to show that the stretched morphology of lagging kinetochores in pcs1Δ mutant cells is due to merotelic attachment. We further showed that Mde4 is regulated by Cdc2 and that Cdc2 activity prevents precocious localization of Mde4 to the metaphase spindle. Meiosis is a specialized cell division that enables organisms to reproduce sexually by generating haploid gametes in two successive divisions. During meiosis, a single round of DNA replication is followed by two rounds of chromosome segregation, called meiosis I and meiosis II. While meiosis II is similar to mitosis, the first meiotic division is fundamentally different. The formation of chiasmata, as a result of reciprocal recombination between homologous chromatids, and the orientation of sister kinetochores toward the same pole (mono-orientation) together ensure that maternal and paternal centromeres are pulled in opposite directions on meiosis I spindles. Segregation of chromosomes during meiosis I is triggered by separase cleavage of the cohesin’s Rec8 subunit along chromosome arms. Cohesin in the vicinity of centromeres is protected from separase cleavage during meiosis I and holds sister chromatids together until anaphase II. We mapped Rec8 phosphorylation sites by mass spectrometry and showed that, in fission yeast, Rec8 phosphorylation is required for proper chromosome disjunction during meiosis. We further showed that the fission yeast casein kinase 1 (CK1) delta/epsilon isoforms Hhp1 and Hhp2 are required for full levels of Rec8 phosphorylation and for efficient removal of Rec8 at the onset of anaphase I. Our data are consistent with the model that Hhp1/Hhp2-dependent phosphorylation of Rec8 is required for separase-mediated cleavage of Rec8 during meiosis I. Moreover we applied a high-throughput knockout technique to identify novel proteins required for proper segregation of chromosomes during meiosis. Using this approach, we identified a new protein, Dil1, which is required to prevent meiosis I homolog non-disjunction. Further analysis showed that Dil1 acts in the dynein pathway to promote oscillatory nuclear movement during meiosis and efficient pairing of homologous centromeres during meiotic prophase.