Forschung

Forschungskonzept

Das Institut für Humangenetik befasst sich mit Fragen zu genetischen Ursachen von Tumorerkrankungen, zur Entwicklung des menschlichen Genoms, und zu retroviralen und anderen mobilen genetischen Elementen im menschlichen Genom. 

Ein Schwerpunkt der Forschungsarbeiten liegt in der Suche nach molekularen Signaturen im Blut von Patienten - insbesondere Tumorpatienten. Bei diesen Signaturen werden nicht einzelne Moleküle wie z. B. bestimmte Proteine oder bestimmte Nukleinsäuren sondern Gemische verschiedener Proteine bzw. Nukleinsäuren analysiert. Diese Signaturen können das Auftreten von Erkrankungen anzeigen und darüber hinaus für Therapie-Optimierungen verwendet werden. Schwerpunktmäßig werden Signaturen aus mikroRNAs analysiert - kurze Nukleinsäuren, die unter anderem wegen ihrer großen Stabilität im Blut besonders gut als Marker geeignet sind. Hierbei werden besonders mikroRNA-Signaturen für Patienten mit Tumoren der Lunge, Hirntumoren oder Nierentumoren bestimmt. Neben der Entwicklung von tumorspezifischen mikroRNA-Signaturen werden entsprechende Signaturen auch für neurodegenerative Erkrankungen (Multiple Sklerose) sowie Morbus Alzheimer entwickelt. Ausgehend von ermittelten mikroRNA-Signaturen werden in spezifischen Forschungsprojekten Regulationsmechanismen von Genen und deren klinische Bedeutung funktionell untersucht. Diese Untersuchungen zur Rolle von mikroRNAs werden in Zusammenarbeit mit den Lehrstühlen von Prof. Andreas Keller und Prof. Hans-Peter Lenhof am Zentrum für Bioinformatik am Campus Saarbrücken durchgeführt.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Biologie und klinischen Relevanz sogenannter humaner endogener Retroviren, die fester Bestandteil des menschlichen Genoms sind, in verschiedenen Erkrankungen aktiv werden, und deren Produkte in verschiedene zelluläre Prozesse eingreifen könnten.

Die Bedeutung von Genamplifikationen in Stammzellen und während der Tumorentstehung ist ein weiterer Schwerpunkt. Hierbei werden Genamplifikationen und deren Dynamiken in verschiedenen zellulären Systemen sowie deren mögliche funktionelle Konsequenzen mit speziellen experimentellen Methoden untersucht. 

Die Forschungsschwerpunkte des Institutes für Humangenetik sind unten detaillierter beschrieben. Die Mehrzahl der Forschungsprojekte wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft, die Deutsche Krebshilfe oder die Europäische Union gefördert. Darüber hinaus erfolgt intramurale Förderung durch HOMFOR, weitere Förderprogramme der Universität des Saarlandes, sowie durch die Hedwig-Stalter-Stiftung.

Forschungsprojekte

Genetische und epigenetische Faktoren der Spermatogenese

Dr. rer. nat. Masood Abu-Halima

Genetische und epigenetische Faktoren spielen eine entscheidende Rolle bei Störungen der Spermatogenese. Jüngste Studien belegen, dass Gene, welche die Spermatogenese steuern durch Veränderung des miRNA Expressionsmusters wesentlich beeinflusst werden. Spezifische Veränderungen der miRNA-Expression sind in Testisgewebe, Spermien und in Samenfüssigkeit gezeigt worden.  Ziel des Projektes ist es die Rolle von miRNAs in der Spermatogenese zu identifizieren einschließlich der Veränderungen von miRNA-Expressionsprofilen der Spermatogenese von Männern mit eingeschränkter Fertilität.

Dr. rer. nat
Abu-Halima, Masood
Post Doktorand, AG Meese / Abdul-Khaliq


Gebäude 60, Raum 1.06
Tel.: +49 6841 16 26289
Fax: +49 6841 16 26185
 masood.abu-halima@uks.eu

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Publikationen

Genamplifikationen in Tumorzellen: de novo entwickelt oder von normalen Zellen adaptiert?

Prof. Dr. rer. nat. Ulrike Fischer

Genamplifikationen sind ein häufiges und charakteristisches Merkmal menschlicher Tumorzellen mit einer klinisch prognostischen Bedeutung. Genamplifikationen sind sehr häufig in Glioblastomen und jüngste Studien belegen das Auftreten von Genamplifikationen auch in Tumorstammzellen, speziell bei Glioblastomen. Bemerkenswert in diesem Zusammenhang sind Befunde, die Genamplifikationen in neuronalen Stammzellen der Maus belegen, ohne dass die Amplifikate ausführlich charakterisiert wurden.
Vor diesem Hintergrund ergeben sich folgende Fragestellungen:

  • Welche Genamplifikationen lassen sich in neuronalen Stammzellen der Maus nachweisen?
  • Gibt es Genamplifikationen in menschlichen neuronalen Stammzellen, und gibt es eine Übereinstimmung der  Genamplifikationen neuronaler Stammzellen mit Genamplifikationen in glioblastoma sphere-Zellen?
  • Gibt es eine Übereinstimmung von Genamplifikationen in neuronalen Stammzellen mit den bekannten, in  Glioblastomen beschriebenen Genamplifikationen?
  • Gibt es Veränderungen der Genamplifikationen im Zuge der Differenzierung neuronaler Stammzellen?


"upstream"-Effekte der Genamplifikation in neuronalen Stammzellen während der Differenzierung

Bei der Differenzierung neuronaler Progenitorzellen der Maus und des Menschen konnten während der Differenzierung Genamplifikationen jeweils über das gesamte Genom nachgewiesen werden. Ein Teil dieser Genamplifikationen überlappt auch mit chromosomalen Regionen, die häufig in Glioblastomen amplifiziert sind. Im Gegensatz zu den Amplifikationen bei Tumorzellen scheint der in neuronalen Progenitorzellen beobachtete Amplifikationsprozess nur in einem engen Zeitfenster und nur in einem kleinen Teil der Zellen aufzutreten. Es ist bislang nichts darüber bekannt, was die Amplifikation auslöst. Mehr noch, es ist völlig unbekannt, wie in menschlichen Zellen die strikt regulierte Replikationskontrolle „umgangen“ wird, nach der eine Replikation nur einmal pro Zellzyklus gestartet werden kann. Da sich die Amplifikationen schon nach einer sehr kurzen Zeitspanne von 24 Stunden andeuten, ist es naheliegend, dass regulatorische Prozesse eine Rolle spielen, die sehr schnell ablaufen müssen. Hierfür kommt eine Regulation über miRNAs in Betracht. Ziel dieses Projektes ist es, durch miRNA Expressionsarrays herauszufinden, welche Gene durch miRNAs direkt nach Induktion der Differenzierung reguliert werden.
 

Prof. Dr. rer. nat
Fischer, Ulrike
Privatdozentin, AG Meese


Gebäude 60, Raum 1.06
Tel.: +49 6841 16 26270
Tel.: +49 6841 16 26289
Fax: +49 6841 16 26185
 ulrike.fischer@uks.eu 
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Publikationen

Funktionelle Analyse von in Krebs deregulierten microRNAs

Dr. rer. nat. Martin Hart

MicroRNAs (miRNAs) sind ca. 20-23 nt lange, nicht-kodierende, einzelsträngige RNAs, welche die Genexpression posttranskriptionell auf mRNA-Niveau regulieren. Dabei sind sie an der Kontrolle vieler zellulärer Signalwege in Entwicklung, Wachstum, Differenzierung, Proliferation und Apoptose beteiligt. Aus diesem Grund kann eine Veränderung des miRNA-Expressionsmusters zur Krebsentstehung beitragen. Wie oben ausgeführt besteht ein Forschungsschwerpunkt am Institut für Humangenetik in der Identifizierung von microRNA Mustern, die mit Krankheiten assoziiert sind. Neben der Erhebung solcher Signaturen wird die Frage nach der biologischen Bedeutung von im Zuge des Krankheitsgeschehens veränderten microRNA Mustern untersucht. In funktionellen Ansätzen werden hierbei insbesondere die Zielgene (Targets) von mikroRNAs analysiert. Diese Untersuchungen bilden wiederum den Ausgangspunkt für weitergehende Assays, welche die biologische Wirkung von veränderten microRNA Expressionen zum Gegenstand haben.

Dr. rer. nat
Hart, Martin
Post Doktorand, AG Meese


Gebäude 60, Raum 1.10
Tel.: +49 6841 16 26074
Tel.: +49 6841 16 26189
Fax: +49 6841 16 26185
martin.hart(at)uks.eu
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Publikationen

MiRNAs als Biomarker

Dr. rer. nat. Nicole Ludwig

Forschungsschwerpunkt "MiRNAs als Biomarker"

Dr. rer. nat.
Ludwig, Nicole
Leiterin der Nachwuchsgruppe Humangenetik


Gebäude 60, Raum E.06
Tel.: +49 6841 16 26269
Mobil: +49 151 22845644
Fax: +49 6841 16 26185
n.ludwig@mx.uni-saarland.de 
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Publikationen
ZHMB Nachwuchsgruppe Humangenetik

Analyse Humaner Endogener Retrovirus-kodierter Proteine hinsichtlich deren Relevanz für die menschliche Biologie

Prof. Dr. rer. nat. Jens Mayer

Humane endogene Retroviren (HERVs) nehmen ca. 8% des menschlichen Genoms ein. HERV Sequenzen sind seit Millionen von Jahren Bestandteil des Genoms. Eine Reihe von HERV Loci haben wichtige biologische Funktionen übernommen. Bestimmte HERVs sind evolutiv jünger und kodieren noch ursprüngliche retrovirale Proteine, wie z.B. die sogenannte HERV-K(HML-2) Gruppe. Die Transkription von HERVs ist in menschlichen Erkrankungen oft dereguliert. Die Transkription von HERV-K(HML-2) ist in mehreren Tumorformen stark hochreguliert. Unsere Arbeiten konnten transkribierte HERV-K(HML-2) Loci identifizieren, welche aktive ehemalige retrovirale Proteine kodieren. Es ist nicht bekannt, ob die Expression aktiver HERV-K(HML-2) Proteine zur Tumorentstehung beiträgt. In verschiedenen experimentellen Ansätzen erarbeiten wir wichtige Einblicke in die Rolle humaner endogener Retroviren in der menschlichen Biologie und bei menschlichen Erkrankungen.

In verschiedenen Forschungprojekten untersuchen wir Dynamiken der Kolonisierung von Wirtsgenomen durch endogene Retroviren im Verlauf der Evolution des Menschen, sowie in anderen Primaten und Säugetieren. 

In anderen Forschungprojekten untersuchen wir die Aktivierung von HERVs in verschiedenen Krankheiten und zellulären Zuständen. Wir ermitteln dabei mit spezifischen Methoden, welche HERV-Sequenzen aktiviert werden, eine solche Aktivierung damit z.B. krankheitsrelevant sein könnte.

Ein aktuelles Forschungsprojekt beschäftigt sich mit der biologisch-klinischen Relevanz einer von HERV-K(HML-2) kodierten Protease. In unseren Arbeiten konnten wir zeigen, dass diese Protease eine Reihe von zellulären Proteinen prozessieren kann, darunter auch eine ganze Reihe von Proteinen mit bekannter Krankheitsrelevanz. Vor diesem Hintergrund untersuchen wir in verschiedenen experimentellen Ansätzen die bisher wenig bekannte Biologie der HERV-K(HML-2) Protease insbsondere vor dem Hintergrund der Involvierung in bestimmte Erkrankungen des Menschen. 

Prof. Dr. rer. nat.
Mayer, Jens
Post Doktorand, AG Mayer
 

Gebäude 60, Raum D01
Tel.: +49 6841 16 26627
Fax: +49 6841 16 26185
jens.mayer(at)uks.eu
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Publikationen

Hedwig-Stalter-Stiftung

Lebenslauf: Dr. med. Hedwig Stalter

Kinderärztin

* 1907
† 1986

  • Studium der Medizin: Promotion zur Dr. med.
  • Berufstätigkeit als Kinderärztin in Dudweiler
  • Gründung der Hedwig-Stalter-Stiftung zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses am Institut für Humangenetik in Homburg / Saar
Ziel

Ziel der Hedwig-Stalter-Stiftung ist die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses am Institut für Humangenetik der Universität des Saarlandes. Das Institut verdankt diese Stiftung der Kinderärztin, Frau Dr. med. Hedwig Stalter, die in ihrem Testament verfügt hat, dass aus ihrer Hinterlassenschaft eine Stiftung gegründet werden soll. Frau Dr. med. Hedwig Stalter war eine niedergelassene Kinderärztin, die sich dem Institut für Humangenetik sehr verbunden fühlte und sich über Jahre an Fortbildungsveranstaltungen des Institutsgründers, Herrn Prof. Dr. em. Klaus Zang beteiligte.

Allgemeine Informationen

Die Hedwig-Stalter-Stiftung wird durch einen zweiköpfigen Vorstand geleitet, der aus Herrn Esra Limbacher, Jurist am Saarländischen Wirtschaftsministerium und Herrn Prof. Dr. Eckart Meese, Leiter des Instituts für Humangenetik der Universität des Saarlandes, besteht. Ein dreiköpfiger wissenschaftlicher Beirat befindet über die Auswahl des oder der Preisträger. Der Beirat besteht aus Herrn Prof. Dr. Dr. N. Blin, ehemaliger Leiter der Abteilung Molekulare Genetik am Institut für Humangenetik in Tübingen, Herrn Prof. Dr. A. Keller, Leiter des Instituts für Klinische Bioinformatik an der Universität des Saarlandes und Herrn Prof. Dr. K. Zerres, Leiter des Instituts für Humangenetik in Aachen.

Nach dem Willen der Stifterin, verleiht die Hedwig-Stalter-Stiftung in regelmäßigen Abständen Preise für Nachwuchswissenschaftler am Institut für Humangenetik. Die Besonderheit der Stiftung für das Institut für Humangenetik liegt darin, dass der Preis nicht als Würdigung eines abgeschlossenen wissenschaftlichen Gesamtwerkes dient, sondern als Förderpreis für erfolgreiche Nachwuchswissenschaftler, denen damit die Möglichkeit zur Fortsetzung ihrer Forschung am Institut für Humangenetik gegeben werden soll.

Preisträger

Der Preis wurde zum ersten Mal im Rahmen einer Akademischen Feier am 4. Juli 1991 verliehen. Die damaligen Preisträger waren die heutigen Professoren Prof. Dr. Wolfram Henn und Prof. Dr. Cornelius Welter. Weitere Preisträger, die durch ein Stipendium der Hedwig-Stalter-Stiftung in den folgenden Jahren gefördert wurden, waren:

  • 1994/1995 Dr. Ayhan Ermis und Dr. Steffi Urbschat
  • 1996/1997 Dr. Ulrike Fischer
  • 1999/2000 Dr. Matthias Engel, Dipl.-Biol. Christine Bauer und Dipl.-Biol. Dominik Monz
  • 2002/2003 Dipl.-Biol. Sandra Ehlhardt, Dipl.-Biol. Silke Wemmert und Dipl.-Biol. Andrea Zippel
  • 2004/2005 Dipl.-Biol. Jens Radermacher
  • 2009/2011 Dr. Petra Leidinger
  • 2013 Dr. Nicole Ludwig
  • 2016 Dr. Masood Abu-Halima

Institut für Humangenetik

Universität des Saarlandes

Gebäude 60
66421 Homburg
 
Tel.:     +49 6841 16 23338
Fax:     +49 6841 16 26185

Humangenetik(at)uks.eu

Genetische Beratungsstelle

Universität des Saarlandes

Gebäude 68
66421 Homburg
 
Tel.:     +49 6841 16 26605
Fax:     +49 6841 16 26600

gen.beratung(at)uks.eu