Dr. Tanja Bhuiyan und ein Team von Forschenden der Universität Freiburg entdecken einen Mechanismus, der neue Einblicke in die molekulare Steuerung der Genregulation ermöglicht.

Das Gewicht werdender Mütter könnte eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von akuter lymphoblastischer Leukämie (ALL) bei Töchtern spielen – Söhne dagegen sind nicht betroffen. Das zeigten Forschende vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ).

Blutspenden rettet Leben – doch welche langfristigen Spuren hinterlässt diese Praxis in unserem Körper? Forschende unter anderem vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ), vom Stammzellinstitut HI-STEM* und vom Blutspendedienst des Deutschen Roten Kreuzes haben nun herausgefunden, dass häufige Blutspenden genetische Anpassungen in Blutstammzellen hervorrufen, die die Regeneration der Blutzellen fördern.

Krebs der Bauchspeicheldrüse wird durch Verbindungen zum Nervensystem in seinem Wachstum gefördert. Dies berichten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und vom Heidelberger Institut für Stammzelltechnologie und Experimentelle Medizin (HI-STEM)*. Dabei entdeckten sie, dass der Tumor die Neuronen gezielt für seine Zwecke umprogrammiert.

Ein Wächtermolekül passt darauf auf, dass die Zellen der Leber nicht ihre Identität verlieren. Für die Krebsmedizin ist die Entdeckung von Interesse, weil ein Identitätswechsel von Zellen seit Jahren als grundlegendes Prinzip der Krebsentstehung in den Fokus gerückt ist. Die Forschenden konnten zeigen, dass der Wächter so mächtig ist, dass er hochpotente Krebstreiber ausbremsen und bei Mäusen bösartige Lebertumoren zur Rückbildung bringen kann.

Die Forschenden vom DKFZ und der Universität Heidelberg zeigten an Mäusen, dass experimentell ausgelöster Durchblutungsmangel im Gehirn die Astrozyten epigenetisch zu Hirnstammzellen umprogrammiert, die wiederum Nervenvorläuferzellen hervorbringen können. Diese Entdeckung zeigt, dass Astrozyten möglicherweise für die regenerative Medizin genutzt werden könnten, um geschädigte Nervenzellen zu ersetzen.

Forschende des Max-Planck-Instituts für Biologie in Tübingen haben Neuland betreten und gezeigt, dass ein HMG-Box-Gen in Braunalgen für die Bestimmung des männlichen Geschlechts entscheidend ist. Dieser Durchbruch erweitert unser Verständnis der Mechanismen zur Geschlechtsbestimmung in eukaryotischen Organismen erheblich.

Eine Ulmer Studie zur Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) hat aufgedeckt, dass der Genregulator SRF (Serum Response Factor) Motoneurone, die für ALS anfällig sind, vor neurodegenerativen Effekten schützt. In einem ALS-Mausmodell, in dem dieser Genregulator deaktiviert war, brach die Krankheit früher aus und schritt schneller voran. Der Genregulator hat also entscheidenden Einfluss auf die Anfälligkeit der Motoneurone für ALS.

Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert neue Emmy Noether-Nachwuchsgruppe am Universitätsklinikum Heidelberg sechs Jahre lang mit insgesamt rund 2,1 Millionen Euro. Neurowissenschaftler Dr. Ferdinand Althammer vom Institut für Humangenetik am Universitätsklinikum Heidelberg untersucht Mechanismen gestörter Signalgebung im Gehirn bei Prader-Willi- und Schaaf-Yang-Syndromen.

Vor über zwei Jahrzehnten wurde am Uniklinikum Ulm ein kranker Säugling mit einem ernsten Immundefekt behandelt. Später wird eine außergewöhnliche Veränderung in der DNA entdeckt. Als die Ulmer Wissenschaftler von ähnlichen Fällen erfahren, entsteht ein internationales Projekt. Der „Ulmer Patient“ ist nicht mehr allein. Mehr als hundert Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler – verteilt über vier Kontinente – forschen fortan gemeinsam.

Was beim PURA-Syndrom, einer genetisch bedingten neuronalen Entwicklungsstörung, in den Zellen abläuft, erforscht der Ulmer Biochemiker und Strukturbiologe Professor Dierk Niessing. Mit einer Studie gemeinsam mit der Universität Frankfurt und dem Helmholtz Zentrum München ist er der Lösung des Rätsels nun um ein wichtiges Stück nähergekommen.

Während des Wachstums und der Entwicklung von Lebewesen müssen unterschiedliche Zelltypen miteinander in Kontakt kommen, um gemeinsam Gewebe und Organe zu bilden. Ein kleines Team um Prof. Dr. Anne Classen vom Exzellenzcluster CIBSS der Universität Freiburg hat nun herausgefunden, dass komplexe Formveränderungen während der Entwicklung ausschließlich über die Affinität von Zellen zueinander gesteuert werden.

Toxikologen der Universität Konstanz haben herausgefunden, dass das Protein p53 unsere Zellen kontinuierlich vor der Tumorentstehung schützt, indem es wichtige Stoffwechselprozesse koordiniert, die ihre Genome stabilisieren.

Minister Peter Hauk MdL: „Die Reduzierung von Tierversuchen ist ein wichtiges Tierschutzziel.“ Die Landesregierung fördert zwei Projekte zur Erforschung von Ersatz- und Ergänzungsmethoden zum Tierversuch.

Genregulation als Ansatzpunkt für Krebstherapien - 02.12.2021

Neue Untersuchungsmethode zur Entschlüsselung komplexer epigenetischer Netzwerke

Für die Entstehung und Aufrechterhaltung der unkontrollierten Zellteilung in Tumoren ist häufig das aus dem Gleichgewicht geratene, komplexe Zusammenspiel der regulatorischen epigenetischen Netzwerke verantwortlich. Forschende am Institut für Biochemie und Technische Biochemie in Stuttgart haben ein neues Untersuchungssystem entwickelt, mit dem sich Komponenten identifizieren lassen, die als Angriffspunkte für Krebsmedikamente dienen können.

Blutgefäße versorgen Tumoren mit Nährstoffen und ermöglichen die Ausbreitung der Krebszellen im Körper. Die Ansiedelung von zirkulierenden Tumorzellen in einem anderen Organ wird dabei durch Faktoren gefördert, deren Produktion vom Primärtumor veranlasst wird. Wissenschaftler haben nun einen neuen, von Blutgefäßen produzierten Wachstumsfaktor identifiziert, der Tumorzellen die metastatische Besiedelung von Organen ermöglicht.

Genregulation - 20.07.2021

Die vielen Gesichter des epigenetischen Regulators MOF

Erst epigenetische Veränderungen an der Erbinformation ermöglichen das koordinierte Ablesen unserer Gene, so dass aus einer befruchteten Eizelle ein Organismus mit unterschiedlichen Zelltypen entstehen kann. Dr. Asifa Akhtar vom Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik in Freiburg forscht seit 20 Jahren an dem essentiellen epigenetischen Regulatorprotein MOF.

Das Auslesen der Erbinformation gehört zu den wichtigsten Prozessen in Körperzellen. Unterlaufen bei der so genannten Gentranskription und der daraus folgenden Protein-Produktion Fehler, können Krebserkrankungen sowie Stoffwechsel- und Entwicklungsstörungen entstehen. Um neue Medikamente oder Therapien für solche Krankheiten zu entwickeln, ist also eine genaue Kenntnis der molekularen Abläufe im Zellinneren wichtig.

Die Arbeitsgruppe um Dr. Philipp Rathert am Institut für Biochemie und Technische Biochemie erforscht die Regulation epigenetischer Netzwerke bestimmter Krebserkrankungen und Möglichkeiten zu deren Therapie. Ihre neuen Erkenntnisse hat die Arbeitsgruppe im April veröffentlicht.

Während der embryonalen Hirnentwicklung durchlaufen neurale Stammzellen eine Reihe streng geregelter Entwicklungsphasen. Durch eine Mutation in einem Protein, das unser Erbgut ordentlich gefaltet im Zellkern verpackt, wird dieses Timing gestört. Aus frühen Vorläuferzellen können dann besonders aggressive kindliche Hirntumoren, sogenannte Hirnstammgliome entstehen.

Bioinspirierte Technologien - 03.04.2020

Diagnostik mit der Genschere –auch für Vor-Ort-Tests auf COVID-19?

Die Genschere CRISPR-Cas gilt als eine der bedeutendsten molekularbiologischen Entwicklungen der letzten Jahre. Mit ihrer Hilfe können Nukleinsäuren nahezu beliebig editiert werden. Nun haben Freiburger Forscher die Methode erstmals in Deutschland auch erfolgreich zu diagnostischen Zwecken eingesetzt und mithilfe eines Biosensors ohne vorherige Amplifikation microRNA als Marker für Tumoren aufgespürt.

Dossier - 18.04.2016

Epigenetik – Vererbung ohne Änderung der DNA-Sequenz

Die Epigenetik, die Vererbung von Eigenschaften, ohne dass die DNA-Sequenz verändert wird, steht heute im Zentrum biologischer Forschung. Sie ist Gegenstand zahlreicher nationaler und internationaler Forschungsprogramme. Viele zelluläre Regulations- und Differenzierungsprozesse werden durch epigenetische Mechanismen gesteuert, die sich auf verschiedenen Ebenen abspielen – wie der DNA, der Histone, Nukleosomen und der Chromatinfaltung.

Dossier - 13.01.2014

Optogenetik An- und Abschalten von Zellaktivität mit Licht

Was für uns noch immer wie Science-Fiction klingt ist längst in greifbare Nähe gerückt Wissenschaftler sind seit einigen Jahren in der Lage mit Lichtimpulsen selektiv die Aktivität von Neuronen zu manipulieren. Wie mit einem Schalter können sie abhängig von der Wellenlänge des Lichtes die Zellen an- und wieder ausknipsen. Die Optogenetik so der Name der Methode ist auf dem Vormarsch. Sie wird bereits in vielen Laboren weltweit eingesetzt und…

Dossier - 02.12.2013

RNA-Interferenz: Die Zuversicht ist wieder zurückgekehrt

Die mittlerweile 15-jährige Geschichte der RNA-Interferenz geizt nicht mit dramatischen Effekten. Es beginnt mit der unerwarteten Entdeckung und Veröffentlichung des Prozesses der posttranskriptionellen Gen-Stilllegung (Gene Silencing) 1998, wofür die beiden US-Amerikaner Andrew Fire und Craig Mello schon 2006 den Nobelpreis erhalten. 2001 gelingt es Thomas Tuschl mit synthetischen RNA-Schnipseln (siRNA) Gene in Humanzellen auszuschalten.