Prof. Dr. Erich Nigg

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Research group Erich Nigg

Zellzyklus und Stabilität des Erbguts

Die Trennung und Verteilung des menschlichen Genoms (der Chromosomen) im Verlaufe der Zellteilung sind hochkomplexe Prozesse. Störungen in diesen Prozessen gelten als wichtige Ursache für die genetische Instabilität von Tumorzellen.

Eine menschliche Zelle während der Teilung.
Durch Immunfluoreszenz-Mikroskopie werden verschiedene Strukturen sichtbar: Chromosomen (blau), die mitotische Spindel (grün), sowie Anheftungsstellen der Spindel auf den Chromosomen (rot).

Entwicklung, Wachstum und Gesundheit des Menschen erfordern die Teilung von Milliarden von Körperzellen. Tumorzellen unterscheiden sich von gesunden Zellen vor allem darin, dass sie sich durch Zellteilung nahezu unbegrenzt vermehren, Signale aus ihrer Nachbarschaft missachten und verschiedene Organe durchdringen. Diese zerstörerischen Fähigkeiten beruhen auf vielfältigen Veränderungen im Erbgut, dem Genom, das wiederum aus mehreren Chromosomenpaaren besteht. Veränderungen in den Chromosomen führen dazu, dass das Verhalten der Tumorzellen "umprogrammiert" wird. Die Ursachen dieser Veränderungen sind weitgehend unbekannt.

In unserer Arbeitsgruppe erforschen wir die Steuerung der Zellteilung sowie die Ursachen von Chromosomenveränderungen in Tumorzellen. Jede menschliche Zelle trägt in ihrem Kern 46 verschiedene Chromosomen. Im Verlaufe eines Teilungszyklus müssen diese verdoppelt und fehlerfrei auf die beiden Tochterzellen verteilt werden. Tumorzellen weisen im Unterschied zu gesunden Zellen in der Regel zusätzliche Kopien von Chromosomen oder Chromosomenbruchstücken auf.

Steuerung der Zellteilung und Verteilung der Chromosomen

Unser Forschungsschwerpunkt liegt auf der Untersuchung der regulatorischen Enzyme, sogenannter Proteinkinasen, die bei der Steuerung der Zellteilung bzw. der Verteilung von Chromosomen eine wichtige Rolle spielen. Zudem erforschen wir zelluläre Strukturen wie die Zentrosomen und die mitotische Spindel. Das Verständnis der molekularen Grundlagen der Zellteilung dürfte neue Ansätze für die Therapie von Tumorerkrankungen liefern.

Methoden

Wir arbeiten vor allem mit menschlichen Zellkulturen und verwenden eine Kombination biochemischer sowie zell- und molekularbiologischer Ansätze. Methodische Schwerpunkte bilden die Massenspektrometrie zur Untersuchung von Proteinkomplexen sowie die hochauflösende Fluoreszenzmikroskopie zur Erforschung lebender Zellen.