Entwicklungsepigenetik
Abteilung
Das Department für Entwicklungsepigenetik wird von Nicola Iovino geleitet und widmet sich der Erforschung, wie epigenetische Mechanismen die biologische Vielfalt beeinflussen und evolutionäre Prozesse vorantreiben. Wir nutzen eine Vielzahl von Techniken, von klassischer Molekularbiologie und Genetik bis hin zu modernster Genomik und Bildgebungstechnologien. Unser anregendes wissenschaftliches Umfeld zieht neugierige Studierende und Postdocs an, die aktiv an vielfältigen Forschungsprojekten beteiligt sind.
Epigenetik befasst sich mit Veränderungen in der Chromatinstruktur (dem Komplex aus DNA und Proteinen), die die Genexpression verändern, ohne die zugrunde liegende DNA-Sequenz zu beeinflussen. Damit diese Veränderungen als epigenetisch gelten, müssen sie durch Zellteilungen oder Generationen hindurch bestehen bleiben. Unsere Forschung zielt darauf ab, zu verstehen, wie epigenetische Mechanismen es einer befruchteten Eizelle (Zygote) ermöglichen, sich zu einem vielzelligen Organismus mit verschiedenen Formen und Funktionen zu entwickeln. Solche Fragen haben die Menschheit seit der Zeit von Aristoteles fasziniert und bleiben einige der spannendsten und ungelösten Rätsel.
Unsere Forschung untersucht die Rolle von vererbter epigenetischer Information über Generationen hinweg. Es gibt immer mehr Beweise dafür, dass epigenetische Informationen von Eltern an ihre Nachkommen weitergegeben werden und eine wichtige Rolle in der frühen embryonalen Entwicklung spielen. Diese Entdeckungen widersprechen der lange vertretenen Meinung, dass die Zygote alle epigenetischen Markierungen der Gameten löscht. Unsere bahnbrechende Arbeit hat gezeigt, wie wichtig vererbte Histonmodifikationen für die Embryonalentwicklung sind. Zum Beispiel haben unsere Studien an Fruchtfliegen (Drosophila melanogaster) gezeigt, dass bestimmte Modifikationen wie H3K27me3 und H3K9me3 über Generationen hinweg bestehen bleiben können und die Genaktivität in der frühen Entwicklung regulieren.
Unser Ziel ist es, besser zu verstehen, wie sowohl vererbtes als auch neu gebildetes Chromatin während der frühen Entwicklung reift. Unsere Forschung konzentriert sich auf die Umstrukturierung des Chromatins und die Modifikation von Histonen, die dreidimensionale Organisation des Genoms und die Aktivierung des embryonalen Genoms in Organismen wie Fruchtfliegen und Säugetieren.
Letztendlich wollen wir herausfinden, wie epigenetische Veränderungen die Genexpression beeinflussen und Organismen helfen, sich an ihre Umwelt anzupassen. Dabei hoffen wir, neue Prinzipien zu entdecken, die der biologischen Vielfalt und Evolution zugrunde liegen.
