AG Hermeking
Experimentelle und Molekulare Pathologie
Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Heiko Hermeking
Arbeitsgruppenleiter
Professur für Experimentelle und Molekulare Pathologie
Hintergrund
Tumorerkrankungen werden durch Veränderungen in bestimmten Genen verursacht. Wir interessieren uns hauptsächlich für die Funktion zweier Gene, c-MYC und p53, die häufig in Tumoren verändert vorliegen und die Identifizierung/Analyse ihrer Effektoren. c-MYC ist ein sog. Proto-Onkogen, wohingegen p53 ein Tumorsuppressorgen darstellt. Beide Gene kodieren für Transkriptionsfaktoren, die Sequenz-spezifisch an DNA binden. c-MYC und p53 steuern Vorgänge, wie Zell-Zyklusprogression/-Proliferation, Apoptose/Zelltod, genomische/chromosomale Stabilität und Seneszenz, indem sie eine Vielzahl von Zielgenen regulieren, die für Proteine als auch für MikroRNAs kodieren. Die p53-vermittelte Apoptose ist ein Sicherungsmechanismus gegen unkontrollierte Proliferation, welche nach onkogener Aktivierung von c-MYC auftritt (Hermeking und Eick, 1994). c-MYC kann die p53-vermittelte Zellzyklus-Arretierung aufheben (Hermeking et al., 1995; Jung et al., 2008). Wir haben eine Vielzahl von Genen und microRNAs charakterisiert, welche direkt durch c-MYC oder p53 reguliert werden und deren Effekte vermitteln (Hermeking et al. 1997, 2000; Menssen and Hermeking, 2002; Menssen et al., 2007; Tarasov et al., 2007; Jung et al., 2008).
Interessanterweise sind einige der p53-Zielgene in Tumoren durch epigenetische Mechanismen inaktiviert. So werden das 14-3-3sigma Gen und das MikroRNA-kodierende miR-34a Gen in einer Vielzahl von Tumoren durch CpG-Methylierung inaktiviert (Lodygin et al., 2003, 2004, 2005, 2008). Die Detektion dieser Veränderung in Tumor-DNA, welche in Körperflüssigkeiten abgegeben wird, hat diagnostisches Potential.
Forschungsthemen
Wir untersuchen p53- und c-MYC-regulierte Signalwege. Hierzu verwenden wir verschiedene Methoden und Ansätze. Dazu zählen SAGE, Mikroarray-Analysen, Hochdurchsatz-Pyrosequenzierung, quantitative PCR, ChIP, Methylierungs-spezifische PCR, Lasermikrodissection, Proteomik (TAP-tagging/MudPIT), Live-cell Imaging/Laserscanning Mikroskopie, FACS und die Generierung/Analyse von konditionalen „knock-out“-Maus-Modellen.
Die miR-34 Gen-Familie als Mediator der p53-vermittelten Tumorsuppression
Abbildung modifiziert aus Hermeking, H. (2007) p53 enters the microRNA world. Cancer Cell 12, 414-418; Hermeking, H. (2009) The miR-34 family in cancer and apoptosis. Cell Death & Differentiation, May 22. [Epub ahead of print] PMID: 19461653); Kaller et al. (2011) MCP 10(8):M111.010462
p53 Signalweg
Wir haben vor kurzem eine Web-Applikation entwickelt, www.metamir34target.com, welche die Identifizierung von Ziel-mRNAs der miR-34 Familie erlaubt. Diese basiert auf einer Meta-Analyse von verschiedenen, online verfügbaren miRNA-Ziel-Vorhersage Algorithmen und Datensätzen, wie u.a. experimentellen Transkriptom und Proteom Datensätzen und miRNA-Bindungsstudien, die von Zell-Linien, Maus-Modellen und Tumorgeweben abgeleitet sind.
Publiziert in:
Rokavec M, Huang Z and Hermeking H. (2023) Meta-Analysis of miR-34 target mRNAs using an integrative online application. Computational and Structural Biotechnology Journal 21, 267-274.
https://doi.org/10.1016/j.csbj.2022.12.003
