Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik

Das Enzym MOF reguliert nicht nur die Gene im Zellkern, sondern modifiziert auch Stoffwechselproteine in den Mitochondrien

Der NSL-Komplex ist wichtiger Faktor bei der Kontrolle intraziliärer Transportgene

Drei Vizepräsidentinnen und ein Vizepräsident bilden das neue Spitzenteam. Damit sind auch im Verwaltungsrat die Frauen in der Mehrheit

Wie das Immunsystem lernte, selbst und fremd zu unterscheiden

Wie eine Transportprotein die RNA-Reifung in T-Killerzellen sicherstellt

Der Max-Planck-Wissenschaftler Tim Lämmermann erforscht, wie Immunzellen in Schwärmen auf die Jagd nach Krankheitserregern gehen. Die Zellen zeigen dabei ein Verhalten, das Biologen auch von einem Insekt kennen: der Asiatischen Honigbiene.

Die Geschlechtschromosomen sind zwischen Männern und Frauen ungleich verteilt. Doch der Natur gelingt es, diesen genetischen Gendergap auszubalancieren. Welche ausgeklügelten epigenetischen Mechanismen dahinterstecken, erforscht Asifa Akhtar, Direktorin am Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik in Freiburg, mit ihrem Team. Als Vizepräsidentin der Max-Planck-Gesellschaft für die Biologisch-Medizinische Sektion setzt sie sich auch dafür ein, den Gendergap im Wissenschaftsbetrieb zu verringern.

Mitte der 1970er-Jahre gelang es Georges Köhler, später Direktor am Freiburger Max-Planck-Institut für Immunbiologie, eine kurzlebige Immunzelle mit einer teilungsfreudigen Krebszelle zu verschmelzen. Heraus kam eine unsterbliche Zellschimäre mit der Fähigkeit, baugleiche („monoklonale“) Antikörper zu produzieren – eine Revolution in der Biologie und Medizin. 1984 bekam Köhler dafür den Nobelpreis, gemeinsam mit César Milstein und Niels Kaj Jerne. Dieses Jahr hätte der früh verstorbene Forscher seinen 70. Geburtstag gefeiert.

Unser Wissen ist ein unsicherer Besitz – die Forschung verändert es ständig. Dabei verwandelt sie Unwissen in Wissen, und in glücklichen Fällen bringt sie neues Unwissen hervor. Unser Autor analysiert die Bedingungen, die für die fortschreitende Erkenntnis besonders fruchtbar sind.

Längst nicht alles liegt in den Genen. Eine wichtige Rolle spielt die Regulierung der Proteinmenge, die nach biochemischen Bauplänen hergestellt wird. Auf einem Kongress diskutierten Biologen kürzlich die Zusammenhänge – und welche Rolle Umwelteinflüsse dabei spielen.

Makrophagen sind Fresszellen und nehmen eine zentrale Rolle in unserer Immunabwehr ein. Sie fangen Krankheitserreger ein und verdauen sie in ihrem Inneren. Bestimmte Bakterien sind jedoch in der Lage, dem als Phago-Lysosom bezeichneten Verdauungssystem der Makrophagen zu widerstehen und so ihrer Bekämpfung durch die Immunzellen zu entgehen. Unsere Forschung zeigt nun, wie verschiedene Organellen, nämlich das Phago-Lysosom zusammen mit Mitochondrien, im Inneren von Makrophagen miteinander kommunizieren, um einen besonders effektiven antibakteriellen Abwehrmechanismus zu aktivieren.

Neutrophile Granulozyten sind Fresszellen der angeborenen Immunantwort und Ersthelfer unseres Immunsystems. Sie patrouillieren durch Blutgefäße und wandern bei Anzeichen einer Entzündung oder Infektion schlagartig ins Gewebe ein, um dort Krankheitserreger zu eliminieren. Im Gewebe angekommen, schließen sie sich zu beeindruckenden Zellschwärmen zusammen und greifen Erreger gemeinsam an. Unsere Forschung zeigt, dass Neutrophile ein molekulares Start-Stopp-System entwickelt haben, um ihre Schwarmaktivität selbst zu kontrollieren und Bakterien in Geweben effektiv zu beseitigen.

Neuronen, auch als Nervenzellen bekannt, senden und empfangen Signale in unserem Gehirn. Sie erfüllen Aufgaben, die kein anderer Zelltyp bewältigen kann. Unsere Forschung hat gezeigt, dass bestimmte RNA Sequenzen notwendig sind, um Neuronen ihre einzigartige Identität zu verschaffen, und um zu gewährleisten, dass sie sich richtig entwickeln und funktionieren. Wir erforschen die genregulierenden Mechanismen, die zur Einzigartigkeit von Neuronen führen, um neurologische Erkrankungen besser zu verstehen und Ansätze für neue Therapien zu schaffen.

Die Frage, ob neben der genetischen Information auch epigenetische Veränderungen an die nächste Generation vererbt werden, beschäftigt die Forschung schon lange. Diese Studie zeigt, dass eine epigenetische Modifikation, H3K27me3, durch die mütterliche Keimbahn vererbt wird und die Genexpression während der frühen Embryonalentwicklung beeinflusst.

Jedes Organ in unserem Körper setzt sich aus einer Vielzahl einzelner Zellen zusammen. Der Schlüssel zum Verständnis der Funktion eines Organs ist die Kenntnis der unterschiedlichen Zelltypen, die ihrerseits verschiedene Funktionen ausüben, und ihrer Entwicklungswege, beginnend bei sogenannten Stammzellen. Innovative neue Methoden der Molekularbiologie erlauben nun die gleichzeitige Messung tausender Moleküle in einzelnen Zellen. Damit kann eine Art Fingerabdruck erstellt werden, der es erlaubt Zelltypen verschiedener Funktion zu unterscheiden und ihre Entwicklungswege zu kartieren.