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Mechanisms and evolution of chromatin mediated control of transcription
Jian Yi Kok
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Doctor of Philosophy-Doktoratsstudium Molecular Biosciences Molekulare Biologie
Betreuer*in
Frederic Berger
DOI
10.25365/thesis.80347
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-16342.44006.770885-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Diese Dissertation untersucht, wie Chromatin-Zusammensetzung und -Remodellierung zusammenwirken, um die Transkription zu regulieren, und wie diese Prozesse sich gemeinsam entwickelt haben, um genomische Stabilität mit regulatorischer Flexibilität in Einklang zu bringen. Zwei komplementäre Studien bilden die Grundlage dieser Arbeit. Die erste befasst sich mit der Histonvariante H2A.Z und zeigt, dass einzelne Aminosäuresubstitutionen innerhalb ihrer konservierten Loop-2-Domäne Chromatin-Interaktionen und transkriptionelle Ergebnisse verändern. Phylogenetische Analysen positionieren H2A.Z als die ursprüngliche Form der H2A-Familie; funktionelle Untersuchungen zeigen, dass das Verhältnis von H2A.Z zu kanonischem H2A in den Genkörpern die Transkriptionselongation moduliert und so ein Kontinuum zwischen stabilen und dynamischen Chromatinzuständen definiert. Die zweite Studie untersucht den Chromatin-Remodellierer CHD1/Hrp3 und identifiziert dessen physikalische und funktionelle Verknüpfung mit Elongationsfaktoren wie Paf1C, Prf1, FACT und H2B-Monoubiquitinierung. Diese Kopplung erhält die Nukleosomenorganisation und Transkriptionsrichtung und unterdrückt antisense Initiation. Zusammen führen diese Studien zu einem integrierten Modell, in dem Histonvarianten und elongationsgekoppelte Remodellierung komplementäre regulatorische Achsen bilden: Die Diversifizierung der Zusammensetzung erweitert das regulatorische Potenzial des Chromatins, während die dynamische Aufrechterhaltung die Transkriptionsfidelität sichert. Die Ergebnisse positionieren Chromatin als sich entwickelnde Schnittstelle zwischen Struktur und Regulation – ein System, das die physischen Zwänge der DNA-Verpackung in Möglichkeiten für Genkontrolle und evolutionäre Innovation umwandelt.
Abstract
(Englisch)
This thesis explores how chromatin composition and remodeling cooperate to regulate transcription and how these processes have coevolved to balance genome stability with regulatory flexibility. Two complementary studies form the basis of this work. The first examines the histone variant H2A.Z, showing that single-residue substitutions within its conserved Loop 2 domain alter chromatin interactions and transcriptional outcomes. Phylogenetic analysis places H2A.Z as the ancestral form of the H2A family, and functional characterization reveals that its balance with canonical H2A within gene bodies modulates transcription elongation, defining a continuum between stable and dynamic chromatin states. The second study investigates the chromatin remodeler CHD1/Hrp3, identifying its physical and functional association with elongation-linked factors including Prf1/RTF1 and H2B monoubiquitination. This coupling establishes nucleosome organization within gene bodies, maintaining transcriptional directionality while suppressing antisense initiation. Together, these studies establish an integrated model in which variant histones and elongation-coupled remodeling form complementary regulatory axes: compositional histone diversification expands chromatin’s regulatory potential, while dynamic maintenance preserves transcriptional fidelity. The findings position chromatin as an evolving interface between structure and regulation—a system that transforms the physical constraints of DNA packaging into opportunities for gene control and evolutionary innovation.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Chromatin Histonvarianten Nukleosomen-Remodeler Transkriptionsregulation Evolution
Schlagwörter
(Englisch)
Chromatin Histone variants Nucleosome remodelers Transcription regulation Evolution
Autor*innen
Jian Yi Kok 
Haupttitel (Englisch)
Mechanisms and evolution of chromatin mediated control of transcription
Paralleltitel (Deutsch)
Mechanismen und Evolution der chromatinvermittelten Kontrolle der Transkription
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
VI, 183 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Kensuke Kataoka ,
Joao Matos
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC17781268
Utheses ID
78809
Studienkennzahl
UA | 794 | 620 | 490 |