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Epimetabolismus: Mechanismen der metabolischen und epigenetischen Steuerung von Zellschicksalsentscheidungen

Epigenetische Regulatoren, darunter Chromatin-Remodeling-Faktoren und Histon-modifizierende Enzyme, spielen eine entscheidende Rolle bei der transkriptionellen Regulation der Genexpression, die Zellschicksalsentscheidungen zugrunde liegt. Mitochondrien, zentral für den Zellstoffwechsel, produzieren wichtige Metabolite, die für epigenetische Modifikationen benötigt werden, und fungieren zugleich als signalgebende Organellen, die intra- und interzelluläre Signale integrieren und an den Zellkern weiterleiten. Unsere Forschung untersucht die molekularen Mechanismen, die dem Zusammenspiel zwischen Zellkern und Mitochondrien zugrunde liegen, sowie die Frage, wie diese bidirektionale Kommunikation epigenetische Regulation und metabolische Homöostase koordiniert, um Zellschicksalsentscheidungen während einer gesunden Entwicklung zu steuern.

Mission

Unsere Mission ist es zu verstehen, wie metabolische, mitochondriale, hormonelle und epigenetische Signale zusammenwirken, um die Gehirnentwicklung, das Zellschicksal und ein gesundes Altern zu prägen.

Ziele

Unsere Forschung zielt darauf ab:

• aufzuklären, wie metabolische und mitochondriale Signalgebung in die epigenetische Landschaft integriert wird, um Schicksalsentscheidungen neuraler Stammzellen während der Neuroentwicklung zu steuern.
• zu verstehen, wie Stoffwechsel, Epigenetik und hormonelle Signalgebung die Zellidentität, die metabolische Programmierung und die Interaktion zwischen Neuronen und Gliazellen beeinflussen.
• die molekularen Mechanismen zu identifizieren, durch die eine Fehlregulation dieser Signalwege zu neuroentwicklungsbedingten Störungen, Gehirnalterung und altersbedingten neurodegenerativen Erkrankungen beiträgt.

Wirkung

Durch die Aufdeckung der grundlegenden Mechanismen, die Stoffwechsel, mitochondriale Funktion, epigenetische Regulation und hormonelle Signalgebung miteinander verbinden, möchte unsere Forschung das Verständnis der menschlichen Gehirnentwicklung und -widerstandsfähigkeit voranbringen. Diese Erkenntnisse haben das Potenzial, neue Mechanismen aufzudecken, die sowohl neuroentwicklungsbedingten Störungen als auch altersbedingten neurodegenerativen Erkrankungen zugrunde liegen. Letztlich zielt unsere Arbeit darauf ab, Strategien zur Krankheitsprävention zu informieren, ernährungs- und stoffwechselbezogene Interventionen zu verbessern sowie neue therapeutische Zielstrukturen zu identifizieren, die lebenslange Gehirngesundheit und gesundes Altern fördern.

Die Gruppe ist eingebettet in die Abteilung für Chromatinregulation unter der Leitung von Asifa Akhtar.

Ausgewählte Publikationen

Weitere Publikationen