Die Transkription durch RNA-Polymerase II (Pol II) beginnt an Promotorregionen.
Trotz jahrzehntelanger biochemischer und struktureller In-vitro-Charakterisierung der
Transkriptionsmaschinerie ist immer noch unbekannt, wie die funktionellen Eigenschaften
und die DNA-Sequenzvielfalt von Promotorregionen mit der Transkriptionsmaschinerie
zusammenwirken, damit eine produktive Transkription stattfinden
kann. Während meiner Promotion habe ich mir vorgenommen, die Proteinbinder von
funktionell unterschiedlichen Promotorregionen zu identifizieren, um zu verstehen,
wie diese Proteine die Transkription von funktionell unterschiedlichen Promotortypen
erleichtern. Aufbauend auf den Kenntnissen unseres Labors über Promotoren in
Drosophila melanogaster habe ich entwicklungs- und haushaltsübliche Promotortypen
aus dem Genom der Fruchtfliege in einem DNAAffinitätsreinigungsverfahren
verwendet, das mit Massenspektrometrie gekoppelt
war. Dies ermöglichte es mir, gemeinsame und promoterspezifische Proteinbinder
zu finden. Um den funktionellen Beitrag verschiedener Proteine zur Transkription zu
untersuchen, habe ich Auxin-induzierbare, mit Degron markierte Drosophila S2-
Zelllinien erzeugt und die naszierende Transkription nach ihrer akuten Deplektion
gemessen. Es gelang mir, Proteine zu identifizieren, die für die Transkription durch
verschiedene Untergruppen von Promotoren erforderlich waren, und eines, TFIIA,
das für alle Promotoren erforderlich war. Surprisingly, Komponenten der kanonischen
Pol-II-Transkriptionsmaschinerie, wurden bevorzugt an Entwicklungspromotoren,
nicht aber an Housekeeping-Promotoren montiert. Da TFIIA von beiden Promotortypen
benötigt wird, konnte ich feststellen, dass Haushalte-Promotoren einen
anderen Mechanismus der Pol II-Rekrutierung durch Haushalte-Promotorenspezifische
Transkriptionsfaktoren und Kofaktoren nutzen. Diese Studie eröffnet die
Untersuchung der Interaktionen zwischen Transkriptions-Cofaktoren und der Transkriptionsmaschinerie
und wie diese Interaktionen in Säugetierpromotoren ausgenutzt
werden.

Transcription by RNA Polymerase II (Pol II) starts within promoter regions. Despite
decades of in vitro biochemical and structural characterization of the transcription
machinery, it is still unknown how the functional properties and sequence diversity of
promoter regions engage with the transcription machinery for productive transcription
to occur. During my PhD I set out to identify the protein binders of functionally distinct
promoter regions with the aim of understanding how these proteins facilitate
transcription from functionally distinct promoter types. Building on our lab’s
knowledge of promoters in Drosophila melanogaster, I have used developmental and
housekeeping promoter types from the fruit fly genome in a DNA-affinity purification
assay coupled to mass spectrometry. This allowed me to find shared and promoterspecific
protein binders. To investigate the functional contribution to the transcription
of various proteins I generated auxin-inducible degron tagged Drosophila S2 cell
lines and measured nascent transcription after their acute depletion. I was able to
identify proteins that were required for transcription by distinct subsets of promoters,
and one, TFIIA - was required by all promoters. Surprisingly, components of the canonical
Pol II transcription machinery preferentially assembled on developmental but
not housekeeping promoter types. With TFIIA required by both promoter types I
found that housekeeping promoters use a distinct mechanism of Pol II recruitment
through housekeeping promoter-specific transcription factors and cofactors. This
study opens the investigation into the interactions between transcriptional cofactors
and the transcription machinery, and how these interactions are exploited in mammalian
promoters.