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Abteilung Epigenetik

Prof. Dr. Frank Lyko

Mikroskopisches Bild von Krebsstammzellen, welche EGFP unter der Kontrolle des OCT4-Promotors exprimieren.
© dkfz.de

Epigenetische Mechanismen regulieren die Interpretation der genetischen Information. Insofern spielt die Epigenetik eine wichtige Rolle in der Vermittlung der phänotypischen Plastizität. Wichtige Beispiele hierfür sind die Differenzierung, Alterung und Entartung von Zellen.

Die Methylierung von DNA ist die am längsten bekannte und am besten untersuchte epigenetische Modifikation. Im menschlichen Genom sind mehr als 20 Millionen Cytosinreste im Sequenzkontext von CG-Dinukleotiden methyliert. Bemerkenswerterweise stellen veränderte Methylierungsmuster eines der frühesten und konsistentesten molekularen Kennzeichen menschlicher Krebserkrankungen dar. Dies erlaubt fundamental neue Ansätze in der Tumordiagnostik und -therapie.

Unsere Forschungsaktivitäten haben zum Ziel, die Rolle der Cytosin-Methylierung in verschiedenen Modellsystemen aufzuklären. So verwenden wir Hochdurchsatz-Sequenzierungsmethoden und bioinformatische Verfahren, um komplexe epigenomische Profile von verschiedenen Tumormodellen zu analysieren und so die Rolle veränderter DNA-Methylierung in der Krebsentstehung besser zu verstehen. Darüberhinaus übertragen wir die Analyse der Cytosin-Methylierung auf RNA-Ebene, indem wir molekulare und zellbiologische Ansätze verwenden, um die RNA-Methylierung als neuartigen epigenetischen Mechanismus funktionell zu charakterisieren. Schließlich untersuchen wir in einem weiteren Forschungsschwerpunkt auch noch die Rolle der Cytosin-Methylierung an der Schnittstelle zwischen Umwelt und Genom, insbesondere in der menschlichen Hautalterung und in ökologischen Modellsystemen.

Kontakt

Prof. Dr. Frank Lyko
Epigenetik (A130)
Deutsches Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg
Tel: +49 6221 42 3800

Ausgewählte Publikationen

  • Lyko, F. (2018). The DNA methyltransferase family: a versatile toolkit for epigenetic regulation. Nat. Rev. Genet. 19: 81-92.
  • Rodriguez-Paredes, M., Bormann, F., Raddatz, G., Gutekunst, J., Lucena-Porcel, C., Köhler, F., Wurzer, E., Schmidt, K., Gallinat, S., Wenck, H., Röwert-Huber, J., Denisova, E., Feuerbach, L., Park, J., Brors, B., Herpel, E., Nindl, I., Hofmann, T.G., Winnefeld, M., and Lyko, F. (2018). Methylation profiling identifies two subclasses of squamous cell carcinoma related to distinct cells of origin. Nat. Commun. 9: 577.
  • Legrand, C., Tuorto, F., Hartmann, M., Liebers, R., Jacob, D., Helm, M., and Lyko, F. (2017). Statistically robust methylation calling for whole-transcriptome bisulfite sequencing reveals distinct methylation patterns for mouse RNAs. Genome Res. 27: 1589-1596.
  • Gutekunst, J., Andriantsoa, R., Falckenhayn, C., Hanna, K., Stein, W., Rasamy, J., and Lyko, F. (2018). Clonal genome evolution and rapid invasive spread of the marbled crayfish. Nat. Ecol. Evol. 2: 567-573.
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