DNA-Schäden und Genomregulation

Unsere Forschung konzentriert sich auf das Verständnis der Mechanismen, die hinter den durch DNA-Doppelstrangbrüche (DSBs) verursachten Genomumlagerungen stehen. Diese Umstrukturierungen können sowohl positive als auch negative Auswirkungen haben und zur genetischen Vielfalt und zur Entstehung von Krankheiten, insbesondere Krebs, beitragen. Während wir über extern induzierte fragile DNA-Stellen Bescheid wissen, sind die Faktoren, die spontane DSBs in verschiedenen Genomregionen beeinflussen, und die zugrunde liegenden Mechanismen noch unbekannt.

In Zusammenarbeit mit unseren Partnern setzen wir fortschrittliche Genomik-Techniken ein, um DNA-Brüche auf Nukleotid-Ebene zu analysieren und Chromatin-Interaktionen mit Hilfe von Chromosomen-Konformationserfassungsmethoden zu untersuchen. Dabei wollen wir die Quellen der intrinsischen DNA-Fragilität aufdecken und untersuchen, wie sie zu gewebespezifischer Onkogenese beitragen. DWir werden uns auf die Rolle nicht-kanonischer DNA-Strukturen wie R-Schleifen und G-Quadruplexe sowie auf unvollständige Topoisomerase-Aktionen und ihre potenzielle Beeinträchtigung von Replikation und Transkription konzentrieren. Mithilfe von Modellen des maschinellen Lernens werden wir Vorhersagemodelle zur Identifizierung der intrinsischen DNA-Fragilität im menschlichen Genom erstellen und die einflussreichsten Merkmale und ihre gegenseitigen Abhängigkeiten identifizieren. Mit unserem Projekt wollen wir herausfinden, warum bestimmte Regionen des Genoms anfälliger für Brüche sind, und so wertvolle Erkenntnisse über die Entstehung von wiederkehrenden Genomumlagerungen und deren Zusammenhang mit der Onkogenese gewinnen.