Genome Instability

Die DNA ist das grundlegendste Molekül des Lebens. Die gesamte DNA unserer Zellen bildet das Genom, das den biologischen Bauplan liefert, für wer und was wir sind. Leider sind unsere Genome ständigen Angriffen ausgesetzt. Diese Angriffe kommen sowohl von außen in Form von Strahlung, Karzinogenen und Viren als auch von innen durch fehlerhafte Mechanismen in unseren eigenen Zellen. Auch wenn wir uns dessen nicht immer bewusst sind, hat Genominstabilität große Auswirkungen auf viele Aspekte unseres Lebens. Krebs, Unfruchtbarkeit und Alterung werden alle stark durch die Ansammlung von Mutationen in Zellen im Laufe der Zeit beeinflusst. Darüber hinaus werden die gesamte Geschichte des Lebens und die Entwicklung neuer Arten davon bestimmt, wie häufig und wo Mutationen im Genom auftreten. Zu verstehen, wie Zellen mit Schäden an DNA und Chromosomen umgehen und was passiert, wenn ihnen dies nicht gelingt, ist ein dringendes Problem und steht im Mittelpunkt dieser neuen Doktoratsschule. Dieses Doktorandenprogramm besteht aus 9 Gruppenleitern von 3 verschiedenen Institutionen, die alle am Vienna Biocenter angesiedelt sind. Genominstabilität tritt in den unterschiedlichsten Größenordnungen auf. Schäden können an einzelnen Nukleotiden, den Grundbausteinen der DNA, auftreten. Sie können auch auf der Ebene der DNA-Verdichtung auftreten, bei der 2 Meter lange DNA in jede unserer winzigen Zellen gepackt wird. Genominstabilität tritt sogar bei ganzen Chromosomen auf, wobei das bekannteste Beispiel eine dritte Kopie des Chromosoms 21 ist, die zum Down-Syndrom führt. Wichtig ist, dass es immer deutlicher wird, dass diese Instabilitätsebenen miteinander verbunden sind, und deshalb ein tiefes Wissen über sie alle für moderne Ansätze zur Erweiterung unseres Verständnis der Genominstabilität unerlässlich sind. Daher deckt die Forschung, die in diesem Programm durchgeführt wird, alle Instabilitätsebenen ab, von DNA- Schäden über die DNA-Verdichtung bis hin zur Aufteilung von Chromosomen zwischen den Tochterzellen während der Zellteilung. Dies gewährt einen umfassenden Überblick, der für die moderne Forschung an Genominstabilität notwendig ist. Eine der wichtigsten Eigenschaften unseres Konsortiums von Forschern ist unsere Expertise in einer Vielzahl an Modellorganismen, darunter Bakterien, Hefen, Würmer, Mäuse und menschliche Zellen. Die universale Natur der DNA-Struktur als auch der auftretenden Schäden am Genom, erlaben es uns eine Vielzahl Modellorganismen zu nutzen, um gemeinsamen Fragestellungen nachzugehen. Darüber hinaus wollen alle Organismen die Integrität ihres Genoms schützen und die Mechanismen, die Mutationen verhindern, sind oftmals über den gesamten Baum des Lebens konserviert. Wesentlich ist, dass all die unterschiedlichen Modellorganismen ihre Stärken und Schwächen aufweisen und deshalb nur Kombinationen verschiedener Arten konservierte Mechanismen aufdecken können. Dieses Programm wird in Wien ein Zentrum für Genominstabilitätsforschung schaffen, das einen erheblichen Mehrwert für die Gemeinschaft und die Studierenden darstellen wird. Weitere Informationen finden Sie unter genomeinstability.org.