Start » Arbeitsgruppe Epigenetische Modifikationen von Nukleosomen

Der funktionelle Status des Chromatins wird durch epigenetische Merkmale auf der DNA reguliert, wie z. B. die Methylierung spezifischer CpG-Inseln an Genpromotorstellen, die zur Stilllegung der entsprechenden Genregion führt. Die epigenetische Anlagerung von Acetyl-, Methyl-, Phopho-, Ubiquitin- und anderen Gruppen an verschiedene basische Aminosäuren an den Histonschwänzen, die aus dem Nukleosomkern herausragen, bilden einen so genannten „Histoncode“. Dadurch wird die Zugänglichkeit der an diese Nukleosomenteile gebundenen DNA für spezifische Adaptorproteine reguliert und fein abgestimmt.

Über rein genetische Veränderungen wie Mutationen, Deletionen oder Fusionen hinaus sind diese epigenetischen Veränderungen für die Entstehung und das Fortschreiten verschiedener Krankheiten wie kardiovaskulärer, entzündlicher, degenerativer und bösartiger Erkrankungen von Bedeutung und liefern diagnostische und prognostische Informationen. Epigenetische Veränderungen der Nukleosomen können sowohl auf zellulärer Ebene als auch nach Freisetzung aus den Zellen in den Blutkreislauf und andere Körperflüssigkeiten nachgewiesen werden.

Es ist bekannt, dass Nukleosomen nach einem akuten Myokardinfarkt, einem Trauma, bei Autoimmun- und Krebserkrankungen im Blut stark erhöht sind. Kürzlich wurden sie auch bei COVID-19-Patienten mit schwerem Krankheitsverlauf in stark erhöhtem Maße nachgewiesen. Modifikationen von Nukleosomen können durch Immunoassays und Massenspektrometrie bewertet und durch ChIP-Seq-Ansätze weiter charakterisiert werden.

Jüngste ChIP-Seq-Studien belegen, dass das umfassende genomische Muster, das mit im Blut zirkulierenden modifizierten Nukleosomen assoziiert ist, einen Hinweis auf das Gewebe gibt, aus dem sie stammen. Daher ist es das Ziel unserer Gruppe, standardisierte Techniken zu entwickeln, um epigenetische Nukleosomenveränderungen und die damit verbundene DNA in definierten Zellkulturen und im Blut von Patienten mit akuten und chronischen Erkrankungen zu charakterisieren. Darüber hinaus hoffen wir, robuste und aussagekräftige diagnostische Tests fü diese neue Klasse von Biomarkern zu entwickeln.

 

Publikationen

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