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Institut für Pathologie

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Mitochondrien und Krebs

Forschungsthema

Mitochondrien sind Zellorganelle, die den größten Teil des zellulären ATP generieren, und damit eine entscheidende Rolle beim Energiestoffwechsel spielen. Darüber hinaus sind sie an vielen weiteren biologischen Prozessen, wie z. B. an der Kontrolle des Calcium-Haushalts, der Entstehung von reaktiven Sauerstoffspezies und an der Einleitung der Apoptose, beteiligt. Eine Besonderheit der Mitochondrien liegt darin, dass sie ihre eigene DNA (mtDNA) besitzen. Bei einer Reihe von Erkrankungen häufen sich Mutationen in der mtDNA an. Zum Beispiel findet man in Tumorzellen neben den Mutationen in der Kern-DNA auch zahlreiche mtDNA-Mutationen.

Elektronenmikroskopische Aufnahme von Mitochondrien
Elektronenmikroskopische Aufnahme
von Mitochondrien

Wir beschäftigen uns mit der Frage, inwieweit mtDNA-Mutationen für die Tumorentstehung und Metastasierung eine Rolle spielen. Hierzu analysieren und charakterisieren wir auf der einen Seite das Vorhandensein von mtDNA-Mutationen in humanen Tumoren. Auf der anderen Seite untersuchen wir die Auswirkungen dieser Mutationen auf die Eigenschaften von Tumorzellen in vitro. Wir verwenden hierfür modernste Methoden wie „Next-Generation-Sequencing“ oder die CRISPR/cas9-Technologie.

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Angefärbte Mitochondrien in Osteosarkomzellen (U2OS) mittels MitoTracker (rot)
korrelieren mit der Expression des mitochondrialen Transkriptionsfaktors A (weiß).

 

Ausgewählte Publikationen

  • Staubitz JI, Müller C, Heymans A, Merten C, Roos B, Poplawski A, Ludt A, Strobl S, Springer E, Schad A, Roth W, Musholt TJ, Hartmann N (2023) Approach to risk stratification for papillary thyroid carcinoma based on molecular profiling: institutional analysis. BJS Open 7(3).

  • Haupts A, Vogel A, Foersch S, Hartmann M, Maderer A, Wachter N, Huber T, Kneist W, Roth W, Lang H, Moehler M, Hartmann N (2021) Comparative analysis of nuclear and mitochondrial DNA from tissue and liquid biopsies of colorectal cancer patients. Scientific Reports 11(1):16745.

  • Staubitz JI, Musholt TJ, Schad A, Springer E, , Lang H, Rajalingam K, Roth W, Hartmann N (2019), ANKRD26-RET – A novel gene fusion involving RET in papillary thyroid carcinoma. Cancer Genetics 238:10-17.

  • Irizar PM, Schäuble S, Esser S, Groth M, Frahm C, Priebe S, Baumgart M, Hartmann N, Marthandan S, Menzel U, Müller J, Schmidt S, Ast V, Caliebe A, König R, Krawczak M, Ristow M, Schuster S, Cellerino A, Diekmann S, Englert C, Hemmerich P, Sühnel J, Guthke R, Witte OW, Platzer M, Ruppin E, Kaleta C (2018), Transcriptomic alterations during ageing reflect the shift from malignant to degenerative diseases in the elderly. Nature Communications 9: 327.

  • Baumgart M1, Priebe S1, Groth M1, Hartmann N1, Menzel U, Pandolfini L, Koch P, Felder M, Ristow M, Englert C, Guthke R, Platzer M, Cellerino A (im Druck), Longitudinal transcriptional analysis of vertebrate aging identifies mitochondrial complex I as a small molecule-sensitive modifier of lifespan, Cell Systems.
    1gleichberechtigter Erstautor

  • Reichwald K1, Petzold A1, Koch P1, Downie B1, Hartmann N1, Pietsch S, Baumgart M, Chalopin D, Felder M, Bens M, Sahm A, Szafranski K, Taudien S, Groth M, Arisi I, Weise A, Bhatt SS, Sharma V, Kraus JM, Schmid F, Priebe S, Liehr T, Goerlach M,  Than M, Hiller M, Kestler HA, Volff J-N, Schartl M, Cellerino A, Englert C, Platzer M (2015), Insights into Sex Chromosome Evolution and Aging from the Genome of a Short-Lived Fish, Cell 163(6): 1527-38.
    1gleichberechtigter Erstautor

  • Mansfeld J, Urban N, Priebe S, Groth M, Frahm C, Hartmann N, Gebauer J, Ravichandran M, Dommaschk A, Schmeisser S, Kuhlow D, Monajembashi S, Bremer-Streck S, Hemmerich P, Kiehntopf M, Zamboni N, Englert C, Guthke R, Kaleta C, Platzer M, Sühnel J, Witte O, Zarse K, Ristow M (2015), Branched-chain amino acid catabolism is a conserved regulator of physiological ageing, Nat Commun 6: 10043.

  • Wendler S1, Hartmann N1*, Hoppe B, Englert C (2015), The regenerative potential of the fin decreases with age in the short-lived killifish Nothobranchius furzeri, Aging Cell 14(5): 857-66.
    1gleichberechtigter Erstautor, *korrespondierender Autor

  • Nussey D, Baird D, Barrett E, Boner W, Fairlie J, Gemmell N, Hartmann N, Horn T, Haussmann M, Olsson M, Turbill C, Verhulst S, Zahn S, Monaghan P (2014) Measuring of telomere length and telomere dynamics in evolutionary biology and ecology. Methods in Ecology and Evolution 5: 299-310.

  • Graf M1, Hartmann N1, Reichwald K, Englert C (2013), Absence of replicative senescence in cultured cells from the short-lived killifish Nothobranchius furzeri. Exp Gerontol. 48(1): 17-28.
    1gleichberechtigter Erstautor

  • Petzold A, Reichwald K, Groth M, Taudien S, Hartmann N, Priebe S, Shagin D, Englert C, Platzer M (2013), The transcript catalogue of the short-lived fish Nothobranchius furzeri provides insights into age-dependent changes of mRNA levels. BMC Genomics 14: 185.

  • Hartmann N*, Englert C (2012), A microinjection protocol for the generation of transgenic killifish (Species: Nothobranchius furzeri). Dev Dyn 241(6): 1133-41.
    *korrespondierender Autor

  • Hartmann N*, Reichwald K, Wittig I, Drose S, Schmeisser S, Luck C, Hahn C, Graf M, Gausmann U, Terzibasi E, Cellerino A, Ristow M, Brandt U, Platzer M, Englert C (2011) Mitochondrial DNA copy number and function decrease with age in the short-lived fish Nothobranchius furzeri. Aging Cell 10: 824-831.
    *korrespondierender Autor

AG-Mitarbeiter

Jessika Buchwaldt (Doktorandin)
Nadine Dexheimer (MTA)
Doris Dreis (MTA)
Dr. rer. nat. Nils Hartmann (Leiter)
Kaya Oster (Masterstudentin)

 

Kontaktadresse

 Dr. rer. nat. Nils Hartmann

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