Juliane Glaser ist neue Gruppenleiterin am Max-Planck-Institut in Freiburg

Kannst du deine aktuelles Forschungsthema beschreiben und erläutern, wie er sich in den letzten Jahren entwickelt hat?

Mein Labor befasst sich mit der genetischen und epigenetischen Steuerung der Embryonalentwicklung, wobei der Schwerpunkt auf sogenannten Transposonen liegt. Ich habe Molekularbiologie und Genetik studiert und mich schon früh für Entwicklungsbiologie begeistert. Dabei war ich immer wieder fasziniert davon, dass sich eine einzige befruchtete Zelle zu einer Vielzahl spezialisierter Zelltypen und Organe differenziert. Meine ersten Erfahrungen Labor weckten dann schnell mein Interesse vor allem an der Entwicklung von Mäusen und der Genregulation. Während meiner Promotion am Institut Curie untersuchte ich den Mechanismus der genomischen Prägung, einen faszinierenden Prozess, bei dem ein Gen nur von einem der beiden elterlichen Allele exprimiert wird. Dabei habe ich ziemlich viel Einblick in die Epigenetik und sowie das Genom-Engineering bekommen und arbeitete weiterhin mit dem Mausmodell. Für meine Postdoc-Stelle wollte ich mich mit Entwicklungsmechanismen im Zusammenhang mit pathologischen Phänotypen befassen und auch Kenntnisse auf dem Gebiet der 3D-Genomorganisation erwerben. Dort begann ich auch, mich mit Transposonen zu beschäftigen und erkannte, wie faszinierend die sind! Es ist schon lustig. Während des größten Teils meiner Promotion haben die meisten meiner Kollegen im Labor in Paris an Transposonen gearbeitet haben – ich war also ständig mit diesem Thema konfrontiert, auch wenn es zu dieser Zeit nicht mein Schwerpunkt war. In meinem Postdoc-Labor in Berlin arbeitete dann niemand an Transposons – außer mir! Doch das war von Vorteil für mich, da ich mir so meine Nische im Postdoc-Labor aufbauen konnte und auf das Fachwissen und die Inspiration meiner früheren Kolleginnen und Kollegen zurückgreifen konnte.

Du konzentrierst dich nun in deiner Forschung auf diese mobilen genetischen Elemente und deren Einfluss auf die Entwicklung. In deiner neuesten Studie, die demnächst in Nature Genetics erscheint (preprint), zeigst du, wie die Aktivierung eines einzelnen, normalerweise stillgelegten retroviralen Elements im Mausgenom zu Entwicklungsstörungen führen kann. Was fasziniert dich an diesen Themen und was sind deine Zukunftspläne in Freiburg?

Als ich angefangen habe, mich mit dieser durch ein transponierbares Element verursachten Entwicklungsfehlbildung zu beschäftigen, sind wir erstmal davon ausgegangen, dass es im Prinzip die 3D-Organisation des Genoms und die Genexpression stört. Das war für uns die logischste Erklärung, weil ja bekannt ist, dass Transposons die Genregulation in ganz unterschiedlichen Kontexten beeinflussen können. Relativ schnell haben wir dann aber gemerkt, dass das in unserem Fall nicht der Grund für den pathologischen bzw. kranken Phänotyp war. Also haben wir angefangen, nach anderen Ursachen zu suchen. Dabei ist mir nochmal richtig klargeworden, wie vielfältig die Effekte von Transposons in einer Zelle eigentlich sein können. Eine unserer neuen Hypothesen war, dass dieses spezielle transponierbare Element ursprünglich von einem Virus stammt und noch virale Sequenzmerkmale trägt, sodass es eventuell sogar ein toxisches, virusähnliches Partikel produzieren könnte. Diese Idee fand ich am Anfang ehrlich gesagt ziemlich weit hergeholt … aber tatsächlich war es genau das! Und das ist auch das Faszinierende an der Forschung zu TEs: Man wird immer wieder aufs Neue überrascht. Hier in Freiburg wollen wir jetzt ähnliche und auch andere Mechanismen erforschen, bei denen bestimmte retrovirale Elemente – wenn sie wieder aktiv werden – die Entwicklung beeinflussen können oder vielleicht sogar ganz normal zu physiologischen Entwicklungsprozessen dazugehören.

Apropos Freiburg: Du hast in Paris promoviert, in Berlin postdoktoriert und dich nun als Free Floater für das Max-Planck-Institut in Freiburg entschieden. Was hat dich für Freiburg und das MPI-IE entschieden?

Viele Leute sind ziemlich überrascht, wenn ich erzähle, dass ich von Paris und Berlin nach Freiburg gezogen bin! Ich habe mich selbst immer als absoluten Großstadtmenschen gesehen – ich bin ja sogar in Paris geboren. Am Anfang war ich deshalb auch unsicher, ob das Leben in einer kleineren Stadt wie Freiburg wirklich das Richtige für mich ist. Aber nachdem ich ein paar Mal hier war, habe ich Freiburg wirklich schätzen gelernt. Die Stadt ist total lebendig, ich genieße es, dass ich alles mit dem Fahrrad erreichen kann, und die Natur ringsherum ist einfach wunderschön. Für mich war aber eigentlich noch wichtiger, dass Freiburg wirklich der beste Ort war, um mein eigenes Labor zu starten. Die wissenschaftliche Expertise hier, die exzellenten Forschungseinheiten und die Vielfalt am Institut waren für mich ausschlaggebend. Besonders spannend fand ich auch, dass fast zeitgleich drei weitere unabhängige Gruppenleitungen angefangen haben – das hat von Anfang an ein echtes Gemeinschaftsgefühl geschaffen und eine Dynamik, die ich nach wie vor als eine der großen Stärken hier empfinde.

Welche Forschungstechnologien und Modellorganismen verwendest du für deine Studien?

Obwohl Entwicklungsbiologie an verschiedenen Modellorganismen untersucht werden kann, habe ich meine gesamte Karriere mit Mäusen gearbeitet. Ein Großteil meiner Arbeit findet in vivo als im lebenden Organismus statt, da ich verstehen möchte, wie bestimmte Genomsequenzen die Physiologie und Phänotypen beeinflussen. Wir verwenden embryonale Mausstammzellen, die wir mit CRISPR/Cas9-Technologien modifizieren, und erzeugen anschließend mithilfe der tetraploiden Komplementationstechnik Mausembryonen. Mit dieser Methode entstehen Embryonen, die vollständig aus den durch CRISPR editierten Stammzellen stammen, was die Untersuchung von Entwicklungsphänotypen erleichtert, ohne dass adulte Tiere erzeugt werden müssen. Parallel dazu differenzieren wir embryonale Stammzellen zu embryonenähnlichen Strukturen wie Gastruloiden, die in vitro die ersten Schritte der Entwicklung nach der Implantation nachahmen. Wir kombinieren diese speziellen Stammzell- und Mausmodelle mit modernen Omics- und Bildgebungsverfahren.

Was hat Sie zu einer Karriere in der Wissenschaft inspiriert?

Um ehrlich zu sein, hatte ich keinen klaren Plan und wusste auch nicht immer, dass ich mich der Wissenschaft widmen wollte. In der Schule mochte ich die meisten Fächer nicht besonders und war auch kein besonders gute Schülerin. Ich habe mich eher aus Mangel an Alternativen für Biologie entschieden – es war das Fach, das mir in der Schule am besten gefallen hat – oder zumindest am wenigsten nicht gemocht habe (lacht). Erst an der Universität habe ich mich dann in die Biologie verliebt und erkannt, dass ich eine Karriere in der Wissenschaft anstreben möchte. Zum ersten Mal saß ich gerne im Unterricht und hatte einige großartige Lehrer, die uns nicht nur die Theorie beibrachten, sondern uns auch einen Einblick gaben, was es bedeutet, Forscherin zu sein, welche Fragen sie sich stellen und wie sie diese beantworten. Dieser Teil hat mir sehr gut gefallen, und als ich dann selbst in einem Forschungslabor arbeiten konnte, gefiel es mir noch besser. Es hat mich sehr erfüllt, eine biologische Fragestellung anzugehen, passende Experimente zu entwickeln und die gewonnenen Ergebnisse in einen größeren Zusammenhang zu stellen, um so neue Erkenntnisse zum Fachgebiet beizutragen. Außerdem habe ich dabei entdeckt, wie viel Freude es mir bereitet, Studierende im Labor zu begleiten und ihre Entwicklung als Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zu unterstützen.

Was ist der wertvollste Rat, den du in Bezug auf deine wissenschaftliche Karriere erhalten hast, und wie hat er deine Herangehensweise an die Forschung beeinflusst?

Bei der Wahl meines Arbeitsortes sind das Umfeld und die Kollegen für mich fast genauso wichtig wie das wissenschaftliche Thema selbst. Forschung ist immer Teamarbeit – und gute Kolleginnen und Kollegen können, zumindest aus meiner Sicht, alles verändern: sowohl für die eigene Karriere als auch für das persönliche Wohlbefinden. Ich hatte das große Glück, stets von großartigen Menschen umgeben zu sein, und schätze es sehr, Teil eines engagierten und vielfältigen Teams zu sein