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DFG-Schwerpunktprogramm 2202 (SPP 2202)

"3D-Genomarchitektur in Entwicklung und Krankheit"

Projektbeschreibung Koordinationsprojekt (SPP 2202)

Schon beim ersten vollständigen Entwurf des menschlichen Genoms wurde deutlich, dass die lineare genetische Information nicht ausreichen würde, um ihre vielen genomischen Funktionen und ihre komplexe Regulation vollständig zu erklären. Was die Identität und Funktion einzelner Zellen und Gewebe unterscheidet, ist nicht ihre Genomsequenz, sondern die Regulation jedes ihrer etwa 20.000 Gene. Die Genregulation hängt entscheidend von Regulationselementen ab, die über Chromatin-Faltung wirken, um die räumliche Nähe zu ihren Zielpromotoren sicherzustellen. Die resultierende räumliche (3D) Organisation von Chromosomen im Zellkern hat eine tiefgreifende Wirkung auf die Genregulation und die Transkriptionsleistung.bUm dieses aufkommende Gebiet der 3D-Genomik zu nutzen, wird das Schwerpunktprogramm folgende Hauptziele haben:

Hauptziele des Schwerpunktprogrammes

Grafik © Nature Reviews Gentics
Grafik © Nature Reviews Gentics
  • (1) Entwicklung und Anwendung neuartiger und existierender Technologien, um die seit langem bestehende Frage zu beantworten, wie die Chromatinfaltung reguliert wird;
  • (2) den Einfluss der 3D-Chromatinfaltung in in-vitro- und in-vivo-Modellen während der Zelldifferenzierung oder -entwicklung funktionell zu analysieren;
  • (3) die Rolle der 3D-Chromatinfaltung in der Krankheitspathologie untersuchen, um diesen unterschätzten Mechanismus zu verstehen;
  • (4) Entwicklung und Anwendung neuartiger computergestützter Werkzeuge und Modelle, um vorherzusagen, wie sich die 3D-Genomfaltungsdynamik in Veränderungen Genexpression überträgt;
  • (5) Etablierung einer interdisziplinären Gruppe von Wissenschaftlern, um dieses aufkommende Thema innerhalb der deutschen Forschungsgemeinschaft voranzutreiben und zu konsolidieren.

Durch die Fokussierung auf Chromatinfaltung und Genregulation adressiert dieses SPP ein Gebiet der Biomedizin, das weit über das Studium von Genen und deren Funktion hinausgeht. Aufbauend auf einer der wichtigsten Entdeckungen in der Genomik des letzten Jahrzehnts gehen wir den nächsten Schritt, um zu untersuchen, wie die Chromatinfaltung die Differenzierung, Entwicklung und Krankheit steuert und damit eine relevante Frage in den Biowissenschaften anspricht: wie zelluläre Individualität auf genomischer Ebene erreicht wird. 

 Programm-Laufzeit: seit 2019

 Ort: Berlin

Programmkomitee

Professor Dr. Stefan Mundlos (coordinator)
CharitéUniversitätsmedizin Berlin
Campus Virchow-Klinikum
Institut für Medizinische Genetik und Humangenetik
Institutsdirektor
Augustenburger Platz 1
13353 Berlin 
Kontakt aufnehmen

Dr. Argyris Papantonis (co-coordinator)
Professor for Translational Epigenetics
Institute of Pathology
University Medical Center Göttingen
Robert-Koch-Str. 40
37075 Göttingen
Germany
Tel. +49 551 39 65734

Prof. Dr. Ana Pombo
Humboldt University & Max-Delbrück Center for Molecular Medicine, Berlin
Group Head (W3-Professor) for Epigenetic Regulation & Chromatin Architecture
(Molecular & Cellular Biology)

Dr. Eileen Furlong
European Molecular Biology Laboratory (EMBL), Heidelberg
Head of Genome Biology Unit & Senior Group Leader
(Systems Biology & Genomics)

Teilprojekte in der Übersicht

Publikationen

Veranstaltungen

Workshops

15th - 17th April 2020: Light-Sheet Microscopy Workshop, Ludwig-Maximilians-Universität München

Thema: Imaging

Organisation:
Professor Dr. Heinrich Leonhardt | Hartmann Harz
Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU)
Department Biologie II
Arbeitsgruppe Humanbiologie und Bioimaging 

2020: II. Workshop, vorauss. Münster

Thema: Hi-C analysis

Weitere Angaben folgen

2020: III. Workshop

Thema: single cell-seq

Weitere Angaben folgen