Paralogenabhängige Kontrolle des Redox-Zustands und der mitochondrialen Dynamik in Stammzellen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Maria Felicia Basilicata
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Entwicklungsbiologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 575163598

Seltene neurologische Entwicklungsstörungen sind häufig auf Mutationen in Genen zurückzuführen, die für Chromatin-assoziierte Proteine kodieren, also für die molekulare Maschinerie, die steuert, wie DNA im Zellkern verpackt wird und auf sie zugegriffen werden kann. Die meisten manifestieren sich mit neurologischen Phänotypen, darunter geistige Behinderung, globale Entwicklungsverzögerung und Autismus-Spektrum-Störungen. Die Aufdeckung der molekularen Mechanismen, die diesen Störungen zugrunde liegen, und ihrer Konvergenz hinsichtlich der neurologischen Anfälligkeit ist für die Identifizierung gemeinsamer pharmakologischer Wege von entscheidender Bedeutung, die möglicherweise zu wirksameren und personalisierten Behandlungen führen können. Während diese Störungen traditionell als Defekte in der Genregulation verstanden werden, kann Chromatin den Zellstoffwechsel stören. Diese metabolische Dimension von Chromatinopathien stellt einen wenig erforschten, aber potenziell zentralen Aspekt der Pathophysiologie der Erkrankung dar. Wir werden embryonalen Mausstammzellen als Modell benutzen, um die molekularen Prinzipien dieser Wechselwirkung zu charakterisieren und zu analysieren. In unserer Arbeit haben wir einen molekularen "Schalter" entdeckt, der eine zentrale Rolle bei der Regulierung der nukleären Acetylierung und des Stoffwechsels im Kontext seltener Entwicklungsstörungen spielen könnte. Wir werden die Mechanismen untersuchen, die dieser Beziehung zwischen Histonacetylierung und Stoffwechsel zugrunde liegen, indem wir genetische, metabolomische und genomische Ansätze integrieren. Unsere Forschung konzentriert sich darauf, zu verstehen, wie dieser Schalter die zelluläre Homöostase reguliert und wie seine Dysfunktion zu den komplexen Phänotypen beiträgt, die bei seltenen neurologischen Entwicklungsstörungen beobachtet werden. Unsere Ergebnisse könnten den Weg für neue therapeutische Strategien für neurologische Erkrankungen ebnen, bei denen metabolische Symptome nach wie vor zu wenig Beachtung finden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen