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IRI Life Sciences

Humboldt-Universität zu Berlin | IRI Life Sciences | Informationen auf Deutsch

IRI Life Sciences

Wer wir sind

Unser Institut wurde 2013 von der Humboldt-Universität zu Berlin im Rahmen der Exzellenz-Initiative als IRI Life Sciences (Integrative Research Institute for the Life Sciences) gemeinsam mit der Charité ­- Universitätsmedizin Berlin und dem Max-Delbrück-Zentrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) gegründet.

Wir sind der Überzeugung, dass großartige Wissenschaft aus vernetztem Denken und Arbeiten kreativer und offener Köpfe hervorgeht. Daher arbeiten wir am IRI Life Sciences interdisziplinär und gemeinschaftlich in internationalen Forschungsgruppen über Institutionsgrenzen hinweg. Wir betreiben innovative Spitzenforschung und forschungsnahe Lehre in quantitativer Biologie. Damit möchten wir das IRI Life Sciences zu einem Vorzeigemodell einer modernen Forschungseinrichtung an einer Universität entwickeln.

Unser system-biologische Fokus liegt darauf, experimentelle und theoretische Fragestellungen aus der biomedizinischen Grundlagenforschung zusammenzubringen. Unsere Mitglieder bringen Kompetenzen von der Bioinformatik über bildgebende Verfahren und Omics-Technologien bis Einzelzellanalyseverfahren ein und forschen zu diversen Themen wie Krebs, Infektionskranheiten oder komplexe molekulare Mechanismen innerhalb der Zelle. Unsere 6 Kernforschungsgruppen sind Professuren und Nachwuchsgruppenleiter an HU, Charité und MDC.

Des Weiteren initiieren und koordinieren wir mehere Drittmittelprojekte, darunter drei DFG-finanzierte Graduiertenprogramme sowie ein EU-gefördertes International Training Network.

Mehr über unser Institut erfahren Sie auf unserer englischen Seite. Und auch unsere  Geschäfstsstelle hilft Ihnen gerne jederzeit in Sachen IRI Life Sciences weiter.

Unsere Forschung

Epigenetik

Prof. Dr Leonie Ringrose

Was wird erforscht: Erforschung der epigenetischen Regulation

Wozu braucht man das/ Wofür ist das wichtig: Untersuchung von Ursachen von Entwicklungsstörungen, Stoffwechselerkrankungen und Krebs.

Wie geht das genau: Eine der großen Fragen der Biologie ist, wie Zellen mit identischer genomischer DNA-Sequenz die außergewöhnliche Vielfalt an Zellidentitäten und -funktionen hervorbringen können und diese auch während ihrer gesamten Zelllebzeit bewahren. Diesen Fragen widmet sich die Epigenetik, d.h. der Frage, welche Faktoren legen die Aktivität eines Gens fest wie auch Fragen der Änderungen der Genfunktion, die nicht auf Mutation (= Veränderungen der Gensequenz) beruhen und dennoch an Tochterzellen weitergegeben werden. Für die Gesundheit sind epigenetische Mechanismen von enormer Bedeutung. Es ist seit langem bekannt, dass eine abweichende Expression epigenetischer Regulatoren zu Krebs und Entwicklungsstörungen führt. Wir sind jedoch noch weit von einem vollständigen mechanischen Verständnis epigenetischer Prozesse entfernt. Unsere Forschungsgruppe setzt bei der Erforschung der epigenetischen Regulation auf die Kombination von quantitativen Versuchen mit prädiktiven theoretischen Modellen. Insbesondere untersuchen wir die Expression von Proteinen der Polycomb-Gruppe (PcG) und der Trithorax-Gruppe (TrxG). Diese lebensnotwendigen epigenetisch-regulatorischen Proteine regulieren mehrere hundert Zielgene. Sie erhalten aktive (TrxG) oder stille (PcG) Expressionszustände aufrecht. Eine fehlerhafte Expression von PcG- und TrxG-Proteinen oder Mutationen von PRE/TREs können zu Entwicklungsstörungen, Stoffwechselerkrankungen und Krebs führen.

 

RNA Biologie

Prof. Dr. Markus Landthaler 

Was wird erforscht: Post-transkriptionelle regulatorische Netzwerke, welche die Genexpression kontrollieren, d.h. Regulationsprozesse, die zwischen Transkription und der eigentlichen Genwirkung stattfinden

Wozu braucht man das/ Wofür ist das wichtig: Verständnis zu Funktionsstörungen von Geweben und Organen

Wie geht das genau: Alle Zellen im Körper haben die identische genetische Information, müssen aber je nach Zelltyp spezielle Aufgaben in einem Organismus erfüllen. Neben Vorgängen zur Regulation, ob und wie häufig ein Gen abgelesen wird (=Transkription), gibt es zusätzlich post-transkriptionale Regulationsmechanismen, welche den Abbau und die Translation des abgelesenen Transkriptes (mRNA) regulieren. Klassische Mechanismen sind die Regulierung der Halbwertszeit einer mRNA, ihr Transport und/oder die Hemmung der Translation zum Genprodukt.

 

Molekulare Infektionsbiologie

Dr. Benedikt Beckmann

Was wird erforscht: Genregulation während Infektionen

Wozu braucht man das/ Wofür ist das wichtig: neue therapeutische Ansätze zum Bsp. gegen Antibiotika-Resistenzen

Wie geht das genau: Seit der Entdeckung des Penicillins 1928 durch Alexander Fleming sind Antibiotika zu einem der wichtigsten Instrumente in der Behandlung von bakteriellen Infektionskrankheiten geworden. Inzwischen jedoch sind diese potenten Medikamente durch die Zunahme von Antibiotika-Resistenzen nicht mehr in allen Fällen effektiv und neue Interventionsstrategien müssen gefunden werden. Wir erforschen am Beispiel der Salmonelleninfektion die Wechselwirkung zwischen Erreger und Wirt, um neue „Angriffspunkte“ für therapeutische Strategien zu eröffnen.

Für eine erfolgreiche Infektion von Wirtszellen ist ein feinabgestimmtes Programm seitens des Erregers erforderlich, um die verschiedenen Abwehrmechanismen der Immunantwort des Wirtes zu unterlaufen. Einem bisher kaum untersuchten Aspekt dieser Pathogen-Wirt-Interaktion widmet sich die Arbeitsgruppe mit der Hypothese, dass bakterielle RNAs oder RNA-bindende Proteine als gezielte Modifikatoren eingesetzt werden, um das Abwehrprogramm der Wirtzelle zu manipulieren und somit die zelluläre Abwehr zu unterdrücken. Die Beschreibung und Erforschung dieser artübergreifenden Regulation könnte den Weg für neue therapeutische Ansätze bei bakteriellen Infektionen ebnen.

 

Computer-Modellierung für die Krebsforschung

Prof. Dr. Nils Blüthgen

Was wird erforscht: Signalnetzwerke in Tumorzellen mit computergestützten Verfahren

Wozu braucht man das/ Wofür ist das wichtig: Krebstherapien optimieren oder Resistenzen verstehen

Wie geht das genau: Die Zellen in unserem Körper kommunizieren mit chemischen Signalen, um komplexe Organe auszubilden und zu erhalten. Diese Signale werden in unseren Zellen von komplexen Signalnetzwerken weitergeleitet und verarbeitet. Diese Signalverarbeitung ist bei Tumorzellen stark gestört, und moderne Medikamente versuchen daher, in diese gestörte Signalverarbeitung einzugreifen. Ein Problem dabei ist, dass diese Signalnetze so komplex sind, dass man intuitiv nicht einfach verstehen kann, wie Signale durch diese Netze verarbeitet werden. In unserer Arbeitsgruppe nutzen wir daher Computermodelle und -verfahren, um diese Netzwerke im Computer zu simulieren. Die Simulationen werden dann mit präzisen quantitativen Messungen verglichen und iterativ verbessert. Insbesondere untersuchen wir Signalnetzwerke in Tumoren, um ihre Entwicklung und die heterogene Zellstruktur zu verstehen und auch ihre Suszeptibilität (Empfindlichkeit) für therapeutische Maßnahmen zu testen. Hier arbeitet die Gruppe eng mit Arbeitsgruppen am Institut für Pathologie der Charité zusammen.

 

Zellteilung

Prof. Dr. Simone Reber

Was wird erforscht: Zellteilungsprozesse

Wozu braucht man das/ Wofür ist das wichtig: Grundlegendes Verständnis von molekularen Zellprozessen und der Entstehung diverser Krankheitsbilder (z.B. Krebs, Trisomien, Mikrozephalie) als Grundlage für molekulare Behandlungsansätze

Wie geht das genau: Hat ein Elefant mehr oder nur größere Zellen als ein Frosch? Dieser auf den ersten Blick banalen Frage liegt ein komplexes zellbiologisches Problem zugrunde: Woher weiß eine Zelle, wie groß sie ist, wie groß sie werden darf? Organisiert sich eine Zelle abhängig von ihrer Größe? Mit anderen Worten, kann eine Zelle die Größe und Anzahl ihrer Organellen messen und bei Bedarf regulieren, und was geschieht, wenn diese zellulären Skalierungsgesetze aus dem Ruder laufen?

Ein Organell, von dem wir wissen, dass die Größe und Geometrie wichtig sind, ist die mitotische Spindel. Diese hat die Aufgabe, die Erbinformation während der Teilung gleichmäßig auf die Tochterzellen zu verteilen. Zu kurze oder defekte Spindeln führen zu Fehlern bei der Chromosomenverteilung. Zu den fatalen Folgen fehlerhafter Chromosomenverteilung gehören maligne Entartungen oder während der Keimzellbildung Chromosom-Anomalien, wie z.B. Trisomien (überzähliges Vorhandensein eines Chromosoms). Um zu verstehen, wie solche Fehler entstehen und um diese zukünftig vermeiden/heilen zu können, benötigen wir zuerst ein Verständnis der grundlegenden Mechanismen der Spindelassemblierung und -skalierung in gesunden Zellen und in unseren Modell-Systemen.

In unserer Forschungsgruppe untersuchen wir die Grundlagen der Zellteilungsprozesse auf verschiedenen Skalen. Wir studieren einzelne Moleküle und Filamentsysteme in vitro sowie mitotische Spindeln in Eiern des afrikanischen Krallenfrosches Xenopus laevis und in embryonalen Stammzellen der Maus.