23. November 2018 Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) richtet zum 1. Januar 2019 den neuen Sonderforschungsbereich (SFB) 1361 „Regulation of DNA Repair & Genome Stability“ ein. Neben der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU), die die Sprecherschaft unter Prof. Dr. Helle Ulrich übernimmt, sind daran das Institut für Molekulare Biologie gGmbH Mainz (IMB), die Technische Universität Darmstadt, die Ludwig-Maximilians-Universität München, sowie die Goethe-Universität Frankfurt am Main beteiligt. Der interdisziplinäre Verbund wird Experten in Strukturbiologie, Organischer und Biochemie, Zell- und Molekularbiologie sowie in genetischer Toxikologie zusammenführen. Zunächst wird der SFB für die erste Förderperiode von vier Jahren mit rund 10 Millionen Euro gefördert. Durch seine Forschung soll er einen Beitrag zu unserem Verständnis leisten, wie die unterschiedlichen DNA-Reparatursysteme die Stabilität des Genoms und der in ihm enthaltenen Informationen gewährleisten.

Im Schnitt entstehen pro Tag etwa 10.000 Schäden im Erbgut jeder Zelle unseres Körpers—und jeder dieser Schäden kann prinzipiell zu einer Veränderung (Mutation) werden, die zur Entstehung von Krebs oder vorzeitigem Altern führt. Um dies zu verhindern und die gewaltige Menge an Schäden zu reparieren, verfügen Zellen über eine Reihe von Reparaturmechanismen, die unser Genom schützen. Diese besser zu verstehen—wie sie reguliert werden und zusammenwirken, um Schäden zu beheben—ist Ziel des nun geförderten SFBs.

DNA-Schäden können durch Umwelteinflüsse wie Strahlung und bestimmte Chemikalien entstehen. Sie kommen aber auch durch den normalen Stoffwechsel einer Zelle zustande, infolge dessen immer wieder reaktionsfreudige Moleküle entstehen, die unsere DNA schädigen. Diese Schäden können die Speicherung, das Kopieren und das Ablesen der Erbinformation behindern. Der Zelle stehen jedoch eine Vielzahl von Mechanismen zum Schutz und zur Reparatur ihres Erbguts zur Verfügung.

Das Zusammenspiel dieser Mechanismen bestimmt maßgeblich das Schicksal einer Zelle: es reguliert die Balance zwischen Zelltod und dem Überleben der Zelle, aber auch die zwischen der fehlerfreien Behebung eines Schadens und dem Entstehen einer Mutation. Die DNA-Reparatur kann daher die Krebsentstehung sowohl fördern als auch verhindern. Sie trägt zu den zytotoxischen Effekten von Krebstherapien bei, die Zellen abtöten, aber auch zur Resistenz von Krebszellen gegenüber Therapien. Im größeren Zusammenhang beeinflussen Mechanismen zum Erhalt der Genomstabilität auch die Evolution, da sie die genetische Vielfalt erhöhen, auf die sich die natürliche Selektion stützt. Darüber hinaus dient die DNA-Reparatur nicht nur dem Schutz unseres Erbgutes, sondern wird auch zur Regulation der Aktivität von Genen herangezogen.

Ziel des SFBs ist es zu erforschen, welche Quellen der Genominstabilität es gibt und was ihre biologischen Auswirkungen sind, über welche Signalwege DNA-Schäden detektiert werden, und mit welchen Mechanismen Zellen sich gegen sie schützen. Weiterhin wird der SFB untersuchen, wie die verschiedenen DNA-Reparaturwege reguliert und die wechselseitigen Beziehungen zwischen ihnen kontrolliert werden. Dabei kommen neueste Ansätze in Mikroskopie, Proteomik und Genomik sowie aktuelle Methoden zur Erkennung und Quantifizierung von DNA-Schäden und der DNA-Reparatur zum Einsatz.

Pressekontakt für weitere Informationen
Dr. Ralf Dahm, Direktor Wissenschaftsmanagement
Institut für Molekulare Biologie gGmbH (IMB), Ackermannweg 4, 55128 Mainz
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Weitere Informationen können Sie der PDF entnehmen: PR_SFB_Genome_Stability_IMB_23-11-2018.pdf