Fachgruppe Biochemie
«Proteine, die an der DNA-Replikation und DNA-Reparatur beteiligt sind, stellen interessante Targets in der Krebstherapie dar und können als diagnostische Tools genutzt werden.»
Dr. Kerstin Gari, Co-Leitung Fachgruppe Molekularbiologie und Biochemie
Point-of-Care Tests spielen in Entwicklungsländern und strukturschwachen Gegenden eine wichtige Rolle, da sie eine schnelle Diagnostik ohne Laborinfrastruktur und geschultes medizinisches Personal ermöglichen. Ziel unserer Forschung ist es, diagnostische Tests, die auf der isothermalen Amplifikation von viraler bzw. pathogener DNA basieren, zu entwickeln und zu optimieren. Dabei profitieren wir von unserer Expertise in der Aufreinigung von Proteinen und der Entwicklung von in vitro Assays mit DNA-Helikasen, DNA-Polymerasen und anderen DNA-Bindeproteinen.
Forschung
Die genetische Information jeder Zelle ist in ihrer DNA codiert. Eine Vielzahl von Proteinen arbeitet zusammen, um die DNA vor jeder Zellteilung zu replizieren und bei Bedarf zu reparieren, darunter DNA-Polymerasen, Helikasen und Nukleasen.
DNA-Reparaturproteine als Targets in der Krebstherapie
Das Genom von Krebszellen ist häufig instabil und weist eine veränderte DNA-Reparaturlandschaft auf. Dabei werden z.B. bestimmte DNA-Reparaturwege ausgeschaltet, während alternativen DNA-Reparaturwegen eine besondere Wichtigkeit zukommt. Diese Abhängigkeit von bestimmten DNA-Reparaturwegen kann in der zielgerichteten Krebsbehandlung ausgenutzt werden. Unser Ziel ist es, unter der Vielzahl von DNA-Reparaturproteinen geeignete therapeutische Targets zu identifizieren und spezifische Inhibitoren zu entwickeln.
Isothermale Amplifikationsmethoden in der Diagnostik
DNA (z.B. von Viren und Pathogenen) kann durch die Polymerasekettenreaktion (PCR) mit Hilfe einer thermostabilen DNA-Polymerase amplifiziert und mit relativ einfachen Mitteln nachgewiesen und quantifiziert werden. Dazu benötigt es allerdings einen Thermocycler, der den raschen Wechsel zwischen verschiedenen Temperaturen erlaubt. In Entwicklungsländern und strukturschwachen Gegenden stehen in der Regel weder solche Geräte zur Verfügung, noch gibt es entsprechend geschultes medizinisches Personal, das sie bedienen könnte. In den letzten Jahren wurden daher verschiedene isothermale DNA-Amplifikationsmethoden entwickelt, mit Hilfe derer DNA bei gleichbleibender Temperatur und mit minimaler Ausrüstung amplifiziert werden kann. Ziel unserer Forschung ist, isothermale Amplifikationsmethoden so weiterzuentwickeln, dass sie als sogenannte Point-of-Care Tests zum Nachweis von Pathogenen oder Viren zum Einsatz kommen können.
Kompetenzen
- Klonierung von Expressionskonstrukten und Mutagenese
- Proteinherstellung in Insektenzellen, menschlichen Zellen und Bakterien
- Aufreinigung von Proteinen
- Funktionelle Charakterisierung gereinigter Proteine
- Entwicklung von in vitro Assays (z.B. EMSA, Helikase- und Nuklease-Assays, sowie DNA-Amplifikations-Assays)
- Protein-Protein-Interaktions-Assays
- Herstellung von stabilen Zelllinien und von CRISPR/Cas9-Knockout-Zelllinien
- Zellviabilitätstests
- BioID
- Einzelmolekül-DNA Fibre Assay
- Einzelzellelektrophorese (Comet Assay)
Lehre
Wir bieten eine attraktive und anwendungsorientierte Lehre in den Bereichen Molekularbiologie, Biochemie und Mikrobiologie mit Vorlesungen und Praktika an.
Dabei begleiten wir die Studierenden mit unseren Fächern aktiv im Bachelor- und Masterstudiengang. Praktische Arbeiten wie BSc- und MSc-Arbeiten finden oft in Zusammenarbeit mit akademischen und industriellen Partnern statt.
