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Molekulare Ursachen von Autismus-Spektrum-Störungen

Inhalt

PD Dr. rer. nat. et med. habil. Jennifer Winter

Zur Person

1994-2000

Studium der Biologie in Bielefeld, Diplomarbeit am Deutschen Rheumaforschungszentrum Berlin

2000-2003

Doktorarbeit am Max-Planck-Institut für molekulare Genetik in Berlin

2003-2008

Postdoktorandin am Max-Planck-Institut für molekulare Genetik in Berlin

2008-2012

Projektgruppenleiterin am Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik in Freiburg, Abteilung Molekulare Embryologie

seit 2012

Arbeitsgruppenleiterin am Institut für Humangenetik, Universitätsmedizin Mainz

seit 2017

Leiterin des Molekulargenetischen Labors am Institut für Humangenetik, Universitätsmedizin Mainz

Mitarbeiter-/innen

Merz
Julian Merz
Funktionen: Doktorand
Qualifikationen: Master of Science in Antrophology

06131 17-9708
jumerz@students.uni-mainz.de

Schlichtholz
Laura Schlichtholz
Funktionen: Doktorandin
Qualifikationen: Master of Science in Anthropology

06131 17-9706
lschlich@students.uni-mainz.de

Schüle
Martin Schüle
Funktionen: Doktorand
Qualifikationen: Master of Science in Anthropology

06131 17-9786

Soliman
Azza Soliman
Funktionen: Doktorandin
Qualifikationen: Master of Science in Molecular Mechanism of Disease

06131 17-9786
a.soliman@uni-mainz.de

Zografidou
Lea Zografidou
Funktionen: Lab-Manager Forschung
Qualifikationen: Master of Science in Biomedicine

06131 17-9706
lzografi@uni-mainz.de

Molekulare Ursachen von Autismus-Spektrum-Störungen

Autismus-Spektrum-Störungen (ASD) sind heterogene Störungen der neuronalen Entwicklung, die in einem von ca. 150 Kindern vorkommen. Die Hauptcharakteristika sind eine gestörte soziale Interaktion und Kommunikation und stereotype Verhaltensweisen. Neuropathologische Studien legen nahe, dass ASD durch Dysplasien spezifischer Hirnregionen, Defekte der Neurogenese oder der neuronalen Wanderung oder Störungen der synaptischen Signalübertragung  verursacht werden können. Obwohl ASD einen starken genetischen Hintergrund haben, sind bisher erst wenige krankheitsverursachende Gene identifiziert worden, und die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen sind wenig erforscht. Ziel der Arbeitsgruppe ist es, diese molekularen Mechanismen zu erforschen und den Weg für zukünftige Therapieentwicklungen zu ebnen.

Forschungsprojekte

Die ZNS-spezifischen Funktionen des MikroRNA-Clusters miR379-410

Das genomische MikroRNA-Cluster miR379-410 liegt in der geprägten DLK1-DIO3- Region auf Chromosom 14q32 beim Menschen bzw. Chromosom 12qF1 bei der Maus. Die MikroRNAs des miR379-410 Clusters werden ausschließlich vom mütterlichen Allel exprimiert. Im Menschen führen die maternale sowie paternale uniparentale Disomie des Chromosoms 14 zu schwerwiegenden, sich voneinander unterscheidenden Krankheitsbildern. Neben anderen Defekten wie z.B. skeletalen Problemen und fazialen Dysmorphien kann bei der paternalen uniparentalen Disomie auch eine Intelligenzminderung auftreten. Es wurde vorgeschlagen, dass eine Abschaltung der Expression des miR379-410 Clusters zur Enstehung der Krankheitsbilder beitragen könnte. Desweiteren ist eine signifikante Reduktion der Expression von miR379-410-Cluster MikroRNAs in Schizophrenie- und Autismus-Patienten gefunden worden.

Wir konnten zeigen, dass einzelne MikroRNAs des miR379-410-Clusters die Expression des Zelladhäsionsproteins N-Cadherin im sich entwickelnden Neocortex der Maus regulieren und dass diese Regulation essentiell ist für die korrekte neuronale Differenzierung und Wanderung.

Zukünftig möchten wir die weiteren ZNS-spezifischen Funktionen des miR379-410-Clusters erforschen und herausfinden, ob eine Änderung der Expression dieser MikroRNAs zur Entstehung von Autismus beiträgt.

Die Funktion des RNA-bindenden Proteins Rbfox1 im sich entwickelnden Gehirn der Maus

Das RBFOX1-Gen ist ein vielversprechendes Kandidatengen für die Pathogenese von Autismus. So wurden Kopienzahlveränderungen im RBFOX1-Gen in Patienten mit Autismus und anderen neuropsychiatrischen Störungen gefunden. Außerdem wurde in post-mortem Untersuchungen gezeigt, dass das RBFOX1-Gen in seiner Expression in den Gehirnen von Autismus-Patienten reduziert ist.

Das Ziel dieses Projektes ist es, die Funktionen des Rbfox1-Proteins während der Neurogenese und neuronalen Funktion zu identifizieren und zu verstehen, wie die Expression des Rbfox1-Gens im Gehirn reguliert wird. Die Maus dient uns für diese Studien als geeignetes Tiermodell. Diese Studien sollen uns helfen besser zu verstehen, warum eine Reduktion der RBFOX1-Expression zur Entstehung von Autismus im Menschen führt.

Patienten-spezifische induzierte pluripotente Stammzellen als humanes Modell zur Erforschung der Pathogenese neuropsychiatrischer Erkrankungen

Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) können aus somatischen Zellen, wie z.B. aus Hautbiopsien gewonnenen Fibroblasten, über einen Reprogrammierungsprozess gewonnen werden und lassen sich wiederum in neurale Stammzellen, Neuronen und andere somatische Zellen differenzieren. Sie bilden damit ein hervorragend geeignetes Modellsystem, um molekulare Ursachen der Krankheitsentstehung im Menschen zu untersuchen. Wir haben kürzlich die Reprogrammierung sowie die iPS-Zellkultur in unserem Labor etabliert und nutzen diese Technologie zur Erforschung der molekularen Ursachen von Autismus sowie anderer neuropsychiatrischer Erkrankungen.

Ausgewählte Publikation