Max-Planck-Institut für molekulare Genetik

Auch der Mensch könnte einen Mechanismus besitzen, die Entwicklung eines Embryos vorübergehend zu verlangsamen

Das Startup entwickelt KI-Modelle für die Diagnostik und Identifizierung von Biomarkern weiter

Forschende verschieben die Aminosäuresequenzen der Proteine und verändern damit deren Bindungseigenschaften

Neuer Mechanismus zur Kontrolle der Aktivität von Transposons entdeckt

Proteintröpfchen zeigen neue Wege zur Hemmung von Transkriptionsfaktoren bei einer aggressiven Form von Prostatakrebs

Das Berliner Biotechunternehmen Scienion hat seit der Gründung im Jahr 2001 Höhen und Tiefen durchlebt. Sein Gründer berichtet über typische Stolpersteine, die Besonderheit von Ausgründungen aus der Grundlagenforschung und darüber, was ihn selbst antreibt.

Sequenziert ja - aber entschlüsselt? Wirklich verstanden ist das Erbgut des Menschen noch nicht. Die Lösung vieler Rätsel liegt in der diploiden Natur des Genoms, das Chromosomensätze von Vater und Mutter vereint. Margret Hoehe vom Max-Planck-Institut für molekulare Genetik in Berlin hat erstmals beide Versionen des Erbguts eines Menschen getrennt sequenziert und festgestellt: Das Individuum ist individueller als gedacht.

Fast ein Viertel aller bekannten Krankheiten sind extrem selten: Sie betreffen weltweit nur wenige Tausend Patienten. Stefan Mundlos, Forschungsgruppenleiter am Berliner Max-Planck-Institut für molekulare Genetik, hat sich mit seinem Team auf seltene Knochenerkrankungen spezialisiert. Die Wissenschaftler suchen nach den Genen, die diese Krankheiten auslösen.

Die Diapause, eine Keimruhe, bei der sich die Blastozyste nur sehr langsam weiter teilt, ermöglicht es vielen Tieren, ihre Schwangerschaften aufzuschieben, bis bessere Umweltbedingungen herrschen. Ob auch menschliche Zellen zur Diapause fähig sind, ist umstritten. Wir untersuchen die Mechanismen, mit denen Mausembryonen ihre Diapause regulieren, mit Hilfe von in vitro Modellen. Unsere Forschung hat Potenzial für biotechnologische Anwendungen und könnte helfen, das Phänomen ruhender Zellen auch in anderen biologischen Kontexten besser zu verstehen.

Die Zelle besteht wie viele ihrer Bestandteile aus Bläschen mit einer fettigen Hülle. In den Hohlräumen können sich Moleküle frei bewegen. Daneben gibt es komplexe Gebilde, die aus einer Vielzahl unterschiedlicher Moleküle bestehen, aber nicht fest von ihrer Umgebung abgegrenzt sind und sich dynamisch verändern können. Diese molekularen Kondensate spielen eine wichtige Rolle bei der Genregulation und bei Krankheiten.

Anhand der X-Chromosomen und ihrer gezielten Inaktivierung lassen sich verschiedene Erbkrankheiten, aber auch die regulatorischen Zusammenhänge in unserem Genom besser verstehen. Die durch das Gen Xist gesteuerte Stilllegung eines ganzen Chromosoms ist zwar einzigartig und existiert nur bei Säugetieren, seine einzelnen Bestandteile sind es jedoch nicht und treten im Genom vielfach und in ähnlicher Form auf.

Die Entstehung eines komplexen Organismus aus einer einzelnen Zelle verlangt ein hohes Maß an Selbstorganisation von Stammzellen und deren Nachkommen. Das gängige 2-D Modell der Zelldifferenzierung ermöglicht bisher keinerlei Bildung Embryo ähnlicher Strukturen. Mit einem neuen 3-D Verfahren konnten wir nun erstmalig zeigen, dass embryonale Stammzellen der Maus in der Lage sind, in der Zellkulturschale sogar rumpfähnliche Strukturen mit Anlagen für Rückenmark sowie Knochen-, Knorpel- und Muskelgewebe zu formen. Diese neue Methode verstärkt ein neues Forschungsfeld: Synthetische Embryologie.

Es sind grundlegende Fragen der Biologie, die wir verstehen wollen: Wie funktionieren Zellen, welche Prozesse laufen in ihnen ab und wie beeinflussen sie sich gegenseitig? Wechselwirkungen von Abermilliarden von Molekülen machen das Leben aus. Biologische Systeme sind daher derart komplex, dass wir sie anhand mathematischer Modelle und durch die Analyse von Massendaten besser verstehen können. Insbesondere die dynamische Steuerung der Gene sorgt dabei immer wieder für neue Überraschungen.