Regulatorische Mechanismen der Genexpression

  • Zell- und Tumorbiologie
Eine junge Frau in einem weißen Laborkittel lächelt in die Kamera. Sie steht in einem Labor mit wissenschaftlichen Geräten im Hintergrund. Die Atmosphäre wirkt freundlich und professionell.

Prof. Dr. Michaela Frye

Group Leader

Unsere Forschung hat das Ziel, die Rolle der RNA-Modifikationen während der Genexpression aufzuklären. Wir verwenden eine Kombination von Hochdurchsatz-Sequenzierungsmethoden und in vitro sowie in vivo Differenzierungsmodellen, um zu verstehen, wie RNA-Modifikationen das Schicksal einer Stammzelle bestimmen.

Eine mikroskopische Darstellung eines Zellclusters, der von roten und blauen Farben dominiert wird. In der Mitte befindet sich eine lysierte Struktur, umgeben von einer unregelmäßigen, roten Schicht. Der schwarze Hintergrund hebt die lebhaften Farben deutlich hervor.

Unsere Forschung

Die Entscheidung von Stammzellen, sich selbst zu erneuern, zu vermehren oder zu differenzieren, wird durch externe Stimuli ausgelöst, die mit einem intrinsischen Netzwerk von Transkriptions-, Posttranskriptions- und Translationsprozessen verbunden sind. RNA spielt eine vielfältige Rolle bei der Transkription und Translation von Genen in Proteine. Um die Funktion eines RNA-Moleküls zu erweitern und seine Fähigkeit, Informationen zu kodieren, zu erhöhen, kann jede Nukleobase chemisch verändert werden. Bislang sind über 150 chemische Modifikationen in RNA bekannt. Viele RNA-Modifikationen sind für die Proteinumsetzung funktionell unverzichtbar, da sie die Stabilität und das Spleißen der Boten-RNA sowie die Effizienz und Genauigkeit der Proteinumsetzung regulieren.

Eine der häufigsten chemischen RNA-Modifikationen ist die Methylierung. Die Cytosin-5-RNA-Methylierung zum Beispiel wird durch eine große Gruppe evolutionär konservierter Enzyme vermittelt. Die korrekte Ablagerung einer Methylmarkierung an Cytosinen ist für eine normale Entwicklung erforderlich und eine abweichende RNA-Methylierung kann zu schweren Krankheiten im Menschen führen. Mit einer Kombination aus neuartigen transkriptomweiten quantitativen Analysen und gut etablierten in vitro- und in vivo-Differenzierungsmodellen bei Maus und Mensch untersucht unsere Gruppe die Rolle von RNA-Methyltransferasen und ihren methylierten Ziel-RNAs in der normalen Entwicklung, bei menschlichen Krankheiten und bei Krebs.

 

Unsere Forschung hat zum Ziel herauszufinden, wie RNA-Modifikationen Stammzellen regulieren und ob die Modulation von RNA-Modifikationswegen helfen kann, zum Schutz vor Krebs beizutragen. 

Team

Gesamtes Team

Ausgewählte Publikationen

2025 - Blood

Cornelius Pauli, Michael Kienhöfer, Maximilian Felix Blank, Oguzhan Begik, Christian Rohde, Sarah Miriam Naomi Zimmermann, Laura Werner, Daniel Heid, Fu Xu, Katharina Weidenauer, Sylvain Delaunay, Nadja Krall, Katrin Trunk, Duoduo Zhao, Fengbiao Zhou, Laia Llovera, Alexane Ollivier, Anke Heit-Mondrzyk, Uwe Platzbecker, Claudia Baldus, Hubert Serve, Martin Bornhäuser, Cathrine Broberg Vågbø, Salvador Aznar Benitah, Jeroen Krijgsveld, Eva Maria Novoa, Carsten Müller-Tidow, Michaela Frye

2024 - Cell Reports

Rebecca E Wagner, Leonie Arnetzl, Thiago Britto-Borges, Anke Heit-Mondrzyk, Ali Bakr, Etienne Sollier, Nikoletta A Gkatza, Jasper Panten, Sylvain Delaunay, Daniela Sohn, Peter Schmezer, Duncan T Odom, Karin Müller-Decker, Christoph Plass, Christoph Dieterich, Pavlo Lutsik, Susanne Bornelöv, Michaela Frye

2024 - bioRxiv

Cornelius Pauli, Michael Kienhöfer, Maximilian Felix Blank, Oguzhan Begik, Christian Rohde, Daniel Heid, Fu Xu, Sarah Miriam Naomi Zimmermann, Katharina Weidenauer, Sylvain Delaunay, Nadja Krall, Katrin Trunk, Duoduo Zhao, Fengbiao Zhou, Anke Heit-Mondrzyk, Uwe Platzbecker, Claudia Baldus, Hubert Serve, Martin Bornhäuser, Cathrine Broberg Vågbø, Salvador Aznar Benitah, Jeroen Krijgsveld, Eva Maria Novoa, Carsten Müller-Tidow, Michaela Frye

2023 - Nature Reviews Genetics

Sylvain Delaunay, Mark Helm, Michaela Frye

2022 - Nature

Sylvain Delaunay, Gloria Pascual, Bohai Feng, Kevin Klann, Mikaela Behm, Agnes Hotz-Wagenblatt, Karsten Richter, Karim Zaoui, Esther Herpel, Christian Münch, Sabine Dietmann, Jochen Hess, Salvador Aznar Benitah, Michaela Frye

2020 - Nucleic Acids Research

Tommaso Selmi, Shobbir Hussain, Sabine Dietmann, Matthias Heiß, Kayla Borland, Sophia Flad, Jean-Michel Carter, Rebecca Dennison, Ya-Lin Huang, Stefanie Kellner, Susanne Bornelöv, Michaela Frye

2019 - Nat Cell Biol 21, 552–559 (2019)

Delaunay, S., Frye, M.

2016 - Nature 534, 335–340 (2016)

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