Arbeitsgruppen

show Content Epigenetik des Alterns (H. Bierhoff)

Die Forschungsgruppe von Holger Bierhoff der Friedrich-Schiller-Universität (FSU) - ist zugleich eine Assoziierte Gruppe am Leibniz-Institut für Alternsforschung (FLI). Die Gruppe wird durch die "ProExzellenz-Initiative II" des Freistaates Thüringen finanziert.

 

Ziel der Forschungsgruppe ist es, ncRNA:DNA-Triplexe zu identifizieren, detailliert zu beschreiben und ihre Rolle beim Aufbau der Chromatinlandschaft zu ergründen. Chromatin ist ein Komplex aus Makromolekülen, der die DNA in eine kompaktere Form wickelt. Dadurch wird die Genexpression reguliert und die DNA vor Schäden geschützt. Die Bierhoff-Gruppe erforscht, wie Triplexe sich gegen Proteinbindung oder gegen die Bildung alternativer Nukleinsäurestrukturen an den Zielorten behaupten können, und wie (und welche) chromatin-assoziierten Faktoren die Triplexe dafür benötigen.

Die Gruppe hofft, dass ihre Arbeiten zu einem tiefen Verständnis der ncRNA-vermittelten Triplex-Bildung führt. Denn vor dem Hintergrund der riesigen Anzahl von genetischen Loci, die das Potenzial haben Triplexe zu bilden, ist dieses Verständnis grundlegend wichtig für die epigenetische Steuerung in Gesundheit und Krankheit.

 

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show Content Stammzellalterung (F. Heidel)

Die Gruppe um Florian H. Heidel des Universitätsklinikum Jena (UKJ) – ist gleichzeitig ist eine assoziierte Forschungsgruppe am FLI. Die Gruppe wird durch das Landesprogramm „ProExzellenz II“ des Freistaates Thüringen gefördert.

 

Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe sind Untersuchungen zur Entstehung myeloischer Neoplasien im alternden blutbildenden/hämatopoetischen System. Durch den Einsatz genetisch veränderter Mausmodelle sowie mit Hilfe der RNA-Interferenz (RNAi) Technologie wollen die Forscher neue Signalwege und Moleküle, die an der Selbsterneuerung, Differenzierung und Alterung hämatopoetischer Stammzellen beteiligt sind, finden und funktionell charakterisieren.

 

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show Content Immunologie des Alterns (C. Waskow)

Die Forschungsgruppe Waskow des FLI, wobei Frau Waskow gleichzeitig berufene Professorin des FSU ist, versucht, zellintrinsische und -extrinsische, nischen-abhängige Signale zu identifizieren, die die Entscheidungsfindung in Stammzellen steuern. Die Gruppe wird durch das Landesprogramm „ProExzellenz II“ des Freistaates Thüringen gefördert.

 

Der Erhalt der Stammzellfunktionalität ist grundlegend für die kontinuierliche Erneuerung von Geweben im gesunden Organismus, bei Krankheit und während Alterungsprozessen. Die Funktion vieler Organe hängt davon ab, dass Stammzellen permantent neue Zellen herstellen. Dies betrifft vor allem Organe und Gewebe, die einen hohen Zellumsatz haben, wie etwa Darm, Haut oder Blut. Wenn wir verstehen, wie die Entscheidungsprozesse in Stammzellen ablaufen, können wir in Zukunft Wege finden, gesunde Gewebe herzustellen oder zu erhalten und damit geschädigte zu ersetzen.

Eine Stammzellart, die bereits besonders gut erforscht ist, sind die Stammzellen des blutbildenden Systems, sogennante hämatopoetische Stammzellen (HSCs). Sie sind für die Bildung aller Blutbestandteile zuständig und damit auch grundlegend für ein funktionierendes Immunsystem. HSCs können in sehr hoher Reinheit gewonnen werden und führen nach einer Knochenmarkstransplantation im Empfänger dazu, dass sie ihr großes regeneratives Potenzial entfalten und über lange Zeit neue Blutzellen bilden.

Doch obwohl HSC phänotypisch schon gut erforscht sind, sind die Mechanismen der Entscheidungsfindung innerhalb der Stammzellen (Ruhestadium vs. identische Teilung vs. Differenzierung) nach wie vor weitgehend unbekannt. Weil Fehler in der Blutbildung zu lebensbedrohlichen Krankheiten wie Krebs und Infektionserkrankungen führen können, ist die Kenntnis dieser Prozesse jedoch essenziell. Auch während der Alterung kommt es zu einer nachlassenden Funktionalität der Blutstammzellen, was in der Folge zu einer Schwächung des Immunsystems führt.

 

show Content RNA Bioinformatik und Hochdurchsatzanalytik (M. Marz)

Die Forschungsgruppe um Manja Marz der Friedrich-Schiller-Universität (FSU) Jena ist gleichzeitig eine assoziierte Forschungsgruppe mit Laboren am FLI. Forschungsschwerpunkt der Gruppe sind Steuerungsmechanismen des Alterns.

 

Ein Großteil der bekannten Gene von Wirbeltieren werden als nicht-codierende RNAs (ncRNAs) transkribiert: kleine Moleküle, die eine wichtige Rolle bei der Steuerung von biologischen Signalwegen spielen. Micro-RNAs (miRNAs) sind ein Beispiel für solche kleinen genetischen Regler. Momentan sind etwa 2.400 ncRNA-Familien bekannt, deren Funktion jedoch bislang kaum verstanden ist.

 

Die Arbeitsgruppe versucht, sich diesen Fragestellen interdisziplinär zu nähern, indem hochmoderne bioinformatische Hochdurchsatzverfahren mit Wetlab-Ansätzen kombiniert werden. Dafür nutzt die Gruppe ihre exzellenten Expertisen in der Tiefenanalyse von RNA-Seq-Daten, in der Identifikation und Charakterisierung von silico-ncRNA und der Virus-Bioinformatik. Darüber hinaus beschäftigt sich die Gruppe mit RNA:DNA-Dreifach- und -G-Vierfach-Gebilden, die eine neue Ebene der genomischen Steuerung durch die Kontrolle der Chromatin-Organisation darstellen.

 

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