Koordinationsfonds

• Antragsteller: Professor Dr. Björn Schumacher
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Toxikologie, Laboratoriumsmedizin
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 496650118

Die Stabilität des Genoms ist fortwährend durch endogene und exogene genotoxische Angriffe gefährdet. Zellen reagieren auf DNA Schäden mit der DNA Schadensantwort, die zum Zellzyklusarrest, der Apoptose und zellulären Seneszenz führen kann. Während DNA Reparaturmechanismen und die zelluläre DNA Schadensantworten in den vergangenen Jahrzehnten intensiv erforscht wurden, so sind die Auswirkungen der Genominstabilität im physiologischen Kontext bislang wenig untersucht worden. Jedoch hat sich gezeigt, welche komplexen Auswirkungen DNA Schäden etwa im menschlichen Organismus haben. DNA Schäden verursachen nicht nur die Krebsentstehung, sondern stören homöostatische Prozesse und als Konsequenz beschleunigen sie sowohl den Alterungsprozess als auch die Entstehung des gesamten Spektrums alters-assoziierter Erkrankungen. Diese Forschungsgruppe hat ein hochkomplementäres Programm aus führenden Experten zusammengebracht, die stark ineinander verwobene Projekte zum Verständnis der Genominstabilität im physiologischen Kontext bearbeiten werden. Als Modelle werden hierzu insbesondere der Nematode Caenorhabditis elegans und die Maus Mus musculus als in vivo Tiermodelle angewendet. In dieser Forschungsgruppe werden bislang wenig verstandene physiologische Ursachen, wie G-quadruplex DNA Strukturen und mechanischer Stress auf ihre Auswirkungen auf die Integrität des Genoms untersucht. Insbesondere soll die komplexe Rolle von Histonmodifikationen und der Ubiquitin-vermittelten Regulation der Reparatur und Schadensantworten und somit epigenetische und proteostatische Regulationsmechanismen im organismalen Kontext untersucht werden. Die Konsequenzen auf transkriptionellen Stress, metabolische Adaptationen, Veränderungen der epigenetischen Chromatinstruktur und nuklearen Stabilität, der Dysfunktion von Telomeren und Aktivierung von Telomerstabilitätsprogrammen werden inbesondere im Hinblick auf die organismale Homöostase beim einfachen Fadenwurmsystem als auch bei murinen Krankheitsmodellen wie progeroider Syndrome, der Neurodegeneration und dem chronischen Nierenleiden, untersucht. Die Forschungsgruppe entwickelt so das Feld der Genomstabilität konsequent weiter, in dem sie in bislang wenig erforschte Bereiche der physiologischen Ursachen und Auswirkungen vordringt. Das Konsortium ist somit richtungsweisend für die Entwicklung des Feldes, in dem sie interdisziplinär unterschiedliche homöostatische Prozesse in ihrer mechanistischen als auch klinischen Dimension erforscht.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5504: Physiologische Ursachen und Konsequenzen der Genominstabilität