Das Max-Planck-Institut für molekulare Genetik

Ziel der Arbeiten am Max-Planck-Institut für molekulare Genetik (MPIMG) ist, die Funktion und Kontrolle des Genoms bei wichtigen Prozessen in der Embryonalentwicklung, bei Differenzierungsprozessen, bei der Organentwicklung und der Entstehung von Krankheiten zu verstehen. In der Institutssatzung ist festgeschrieben, dass Struktur und Funktion des Genoms im Mittelpunkt der Forschung stehen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nutzen automatisierte Verfahren und Hochdurchsatz-Technologien für die systematische Untersuchung von Genen und Genomen und verwenden eine Reihe unterschiedlicher Modelle. Die Auswertung und Interpretation der Daten erfolgt mit Methoden der Bioinformatik, die enge Verbindung von experimentellen und theoretischen/bioinformatischen Methoden ist ein wichtiges Merkmal vieler Abteilungen und Forschungsgruppen am MPIMG.

Die Entwicklung des Embryos, die Differenzierung von Zellen, Homöostase in Geweben und viele Prozesse im erwachsenen Organismus benötigen Stammzellen und Vorläuferzellen, aus denen sich unterschiedliche Zelltypen, Gewebe und Organe entwickeln. Für jede Entwicklungsrichtung werden unterschiedliche genetische Informationen aus dem Genom ausgelesen, so müssen beispielsweise für eine Muskelzelle andere Gene aktiviert werden, als für eine Knochen- oder Nervenzelle. Dies verlangt sehr komplexe Steuerungsmechanismen, an denen jeweils Tausende von Genen beteiligt sind. Ein Teil der Gene wird in regulatorische Proteine wie z.B. Transkriptions-faktoren oder Chromatin-modifizierende Proteine übersetzt, ein anderer Teil wird in RNA-Transkripte abgeschrieben, die direkt regulatorisch wirksam sind. Gemeinsam bilden sie komplexe regulatorische Netzwerke, über die die Auslesung des Genoms und damit die Identität jeder einzelnen Zelle gesteuert werden. Veränderungen in einzelnen Genen, aber auch in den Steuerungselementen können zu Krankheiten führen.