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Projekt
Durch mechanischen Stress verursachte DNA-Schäden und Mechanoprotektion des Genoms in der zellulären und organismischen Homöostase
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professor Dr. Björn Schumacher; Professorin Dr. Sara A. Wickström, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Zellbiologie
Toxikologie, Laboratoriumsmedizin
Toxikologie, Laboratoriumsmedizin
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 496650118
Bei der Ausübung ihrer Funktionen sind Gewebe und einzelne Zellen bestimmten mechanischen Kräften wie Druck, Scherung, Zugspannung oder hydrostatischem Druck ausgesetzt. Erkenntnisse von uns und anderen weisen darauf hin, dass der Zellkern ein Mechanosensor ist, der seine eigene Verformung als Reaktion auf Kraft wahrnimmt, um Mechanosignale auszulösen. Wichtig ist, dass die Deformation des Zellkerns auch mit DNA-Schäden einhergeht, aber die genauen Mechanismen und die funktionellen Folgen für die Homöostase von Gewebe und Organismus sind noch unklar. Caenorhabditis elegans-Nematoden reagieren auf extrinsische mechanische Belastung mit einer Kerndeformation, die der von kultivierten Säugetierzellen ähnelt. Zusammen mit den konservierten DNA-Reparaturmechanismen stellt C. elegans somit ein hervorragendes Modell dar, um die Mechanismen und Folgen der durch mechanischen Stress verursachten DNA-Schäden in vivo und auf Organismusebene zu untersuchen. In diesem multidisziplinären Projekt werden die Mechanobiologie von Zellen und die Genetik von C. elegans kombiniert, um die molekularen Mechanismen und physiologischen Folgen von kraftbedingten DNA-Schäden zu untersuchen. Durch die Kombination modernster Sequenzierungs-, Bildgebungs- und mechanischer Manipulationsansätze in induzierten pluripotenten Stammzellen von Säugetieren mit in-vivo-Untersuchungen im Stammzellkompartiment von C. elegans, der Keimbahn, werden wir evolutionär konservierte Mechanismen und organismische Konsequenzen von Stammzellgenom-Reaktionen auf Veränderungen der Kernform/des Kernvolumens entschlüsseln und untersuchen, wie sich Chromatin-Umlagerungen und Transkriptions-/Replikationsänderungen auf die Genomintegrität auswirken.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
