{"id":513,"date":"2019-01-21T16:34:06","date_gmt":"2019-01-21T16:34:06","guid":{"rendered":"http:\/\/weigand-lab.de\/?page_id=513"},"modified":"2024-04-30T13:00:40","modified_gmt":"2024-04-30T13:00:40","slug":"fokus-3","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/weigand-lab.de\/?page_id=513&lang=de","title":{"rendered":"Genexpression im Mitochondrium"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Die Gruppe untersucht schwerpunktm\u00e4\u00dfig, wie die Genexpression in S\u00e4ugetiermitochondrien reguliert wird. Mitochondrien sind Organellen, die dynamische Netzwerke in eukaryotischen Zellen bilden und vor allem f\u00fcr ihre Rolle im Energiestoffwechsel bekannt sind, da sie den Gro\u00dfteil des zellul\u00e4ren Adenosintriphosphats (ATP) durch oxidative Phosphorylierung synthetisieren. Mitochondrien sind auch wichtige Signalvermittler, die den programmierten Zelltod (Apoptose), die Stressantwort und angeborene Immunreaktionen koordinieren.<\/p>\n\n\n\n

Neben ihrer Rolle im Zellstoffwechsel und in der Signal\u00fcbertragung enth\u00e4lt das Mitochondriennetzwerk in einer S\u00e4ugetierzelle typischerweise mehrere tausend Kopien eines zirkul\u00e4ren, doppelstr\u00e4ngigen DNA-Genoms (mtDNA) – das genetische Erbe einer uralten endosymbiotischen Beziehung. Dieses „zweite Genom“ kodiert einzigartige Proteinkomponenten der oxidativen Phosphorylierungsmaschinerie und ist f\u00fcr die mitochondriale Funktion und das \u00dcberleben der Zelle unerl\u00e4sslich. Defekte in der Art und Weise, wie die mtDNA kopiert und exprimiert wird, sind in hohem Ma\u00dfe am Alterungsprozess sowie an mehreren verheerenden und h\u00e4ufig vererbten menschlichen Krankheiten beteiligt, die allgemein als mitochondriale Krankheiten bezeichnet werden. Derzeit gibt es keine bekannte Behandlung f\u00fcr mitochondriale Erkrankungen, und ein Faktor, der zu dieser schlechten Prognose beitr\u00e4gt, ist ein unzureichendes grundlegendes Verst\u00e4ndnis dar\u00fcber, wie die mitochondriale Genexpression in lebenden Zellen sowohl auf basaler Ebene als auch zwischen Zelltypen mit unterschiedlichen energetischen Anforderungen reguliert wird.<\/p>\n\n\n\n

Unsere Arbeit verwendet in erster Linie biochemische Ans\u00e4tze mit gereinigten rekombinanten Proteinen und Nukleins\u00e4uresubstraten, um molekulare Schl\u00fcsselereignisse in vitro<\/em> zu rekonstruieren, und kombiniert dies mit genetischen Ans\u00e4tzen in kultivierten Zelllinien, um den in vivo<\/em>-Kontext unserer Arbeit herzustellen. Langfristiges Ziel der Gruppe ist es zu verstehen, wie die mitochondriale Genexpression auf der Ebene der naszierenden Transkription reguliert wird und wie der mitochondriale RNA-Stoffwechsel zu sub-mitochondrialen Strukturen, den so genannten RNA-Granula, f\u00fchrt. Dadurch hoffen wir, die Pathogenese mitochondrialer Erkrankungen auf genetischer Ebene besser zu verstehen und Angriffspunkte f\u00fcr Therapien zu finden.<\/p>\n\n\n\n

Ausgew\u00e4hlte Publikationen:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Tan, B.G.,<\/u><\/strong> Gustafsson, C.M. & Falkenberg, M. Mechanisms and regulation of human mitochondrial transcription. Nat Rev Mol Cell Biol.<\/em> (2023)<\/strong>. https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41580-023-00661-4<\/p>\n\n\n\n

Tan, B.G.,<\/u><\/strong> Mutti, C.D.*, Shi, Y.*, Xie, X., Zhu, X., Silva-Pinheiro, P., Menger, K.E., D\u00edaz-Maldonado, H., Wei, W., Nicholls, T.J., Chinnery P.F., Minczuk, M., Falkenberg, M., Gustafsson, C.M. (2022)<\/strong>. The human mitochondrial genome contains a second light strand promoter. Mol Cell<\/em> 82, 3646-3660.e9. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.molcel.2022.08.011. Open access. (*equal contributions)<\/p>\n\n\n\n

Zhu, X.*, Xie, X.*, Das, H.*, Tan, B.G.,<\/u><\/strong> Shi, Y., Al-Behadili, A., Peter, B., Motori, E., Valenzuela, S., Posse, V., Gustafsson, C.M., H\u00e4llberg, B.M., Falkenberg, M. (2022)<\/strong>. Non-coding 7S RNA inhibits transcription via mitochondrial RNA polymerase dimerization. Cell<\/em> 185, 2309-2323.e24. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.cell.2022.05.006. Open Access. (*equal contributions)<\/p>\n\n\n\n

Tan, B.G.,<\/u><\/strong> Wellesley, F.C., Savery, N.J., and Szczelkun, M.D. (2016)<\/strong>. Length heterogeneity at conserved sequence block 2 in human mitochondrial DNA acts as a rheostat for RNA polymerase POLRMT activity. Nucleic Acids Res<\/em> 44, 7817\u20137829. https:\/\/doi.org\/10.1093\/nar\/gkw648. Open access.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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