Julian Naderi erhält Schmidt Science Fellowship
Der ehemalige Doktorand aus dem Labor von Denes Hnisz erhält bis zu zwei Jahre lang Fördermittel von der Schmidt-Science-Stiftung.
Als Schmidt Science Fellow 2025 wird Julian Naderi ein einzigartiges Protein untersuchen, das von bestimmten antarktischen Fischen produziert wird und verhindert, dass sie bei Minusgraden einfrieren.
Sein Forschungsprojekt befasst sich mit einem großen Problem bei Organtransplantationen: der kurzen Überlebensfähigkeit von transplantierbaren Organen außerhalb des Körpers, die nicht eingefroren werden können. Er wird charakterisieren, wie dieses Protein die zellulären Reaktionen auf extreme Kälte reguliert, und seine mögliche Anwendung bei der Konservierung von Organen untersuchen. Durch Protein-Engineering wird Julian das Protein im Hinblick auf eine verbesserte Funktion und eine leichtere Verabreichung optimieren und seine Wirksamkeit bei der Verlängerung der Lebensfähigkeit von Transplantaten testen - was insbesondere Regionen mit begrenzter medizinischer Infrastruktur zugute kommt. Julian wird von der Biochemie zur Biomedizintechnik wechseln.
Julians Auszeichnung basiert auf seinem erfolgreichen Beitrag zur Erforschung von Genexpressionsmustern im Labor von Denes Hnisz. Genexpressionsmuster unterscheiden Neuronen von anderen Zellen. Jede Zelle enthält die gleiche genetische Information, aber nicht alle Gene werden in jeder Zelle exprimiert. Transkriptionsfaktoren (TFs) steuern die Gewebebildung und erhalten die Zellidentität aufrecht, indem sie DNA-Sequenzen binden und die Genaktivierung ausgleichen. Jüngste Erkenntnisse zeigen, dass TFs flüssigkeitsähnliche Tröpfchen, so genannte Kondensate, bilden, um zu funktionieren. Die Hemmung oder Verstärkung der Kondensatbildung beeinflusst die Aktivität. TFs binden regulatorische DNA wie Enhancer, mit DNA-bindenden Domänen und intrinsisch ungeordneten Regionen (IDRs). Während die TF-Bindungs- und Aktivierungsdomänen erforscht sind, bleiben die Mechanismen für die spezifische Genexpression unklar. Die Aminosäuremuster der TF-IDRs helfen bei der Bildung von Transkriptionskondensaten und beeinflussen die Aktivität und Spezifität der TF.
Während seiner Doktorarbeit untersuchte Julian Naderi, wie nicht-lineare Sequenzmerkmale in menschlichen TF-IDRs ihre Funktion bei der Aktivierung der Zielgenexpression beeinflussen. Er fand heraus, dass die Streuung aromatischer Aminosäuren in TF-IDRs einen evolutionären Kompromiss zwischen Aktivität und Spezifität steuert. Er identifizierte menschliche TFs mit einer signifikanten Streuung aromatischer Reste in ihren IDRs, die unvollkommenen prionenähnlichen Sequenzen ähneln. Die Mutation aromatischer Reste in diesen TF-IDRs verringerte die Transkriptionsaktivität.
Mithilfe eines proteomweiten IDR-Vorhersageansatzes entdeckte er, dass die aromatische Dispersion in menschlichen TFs im Vergleich zu anderen Proteingruppen weniger ausgeprägt ist, was auf eine suboptimale Dispersion hinweist. Die Optimierung dieses Merkmals in TFs ohne signifikante aromatische Dispersion verstärkte die Transkriptionsaktivität und förderte flüssigkeitsähnliche Kondensateigenschaften in vitro, führte jedoch zu einer promiskuitiveren DNA-Bindung in Zellen. Diese Ergebnisse deuten auf eine evolutionäre Rolle von suboptimalen Merkmalen bei der Transkriptionskontrolle hin und verdeutlichen einen Kompromiss zwischen TF-Aktivität und Spezifität.
Er fand heraus, dass die Optimierung der Sequenzmerkmale von abstammungsbestimmenden TFs wie NGN2, C/EBPα und MYOD1 die Effizienz der Reprogrammierung verbessert. Er schlägt vor, dass die Optimierung von Aminosäuremerkmalen zur Veränderung der Kondensation TF-abhängige Prozesse optimieren kann, einschließlich der zellulären Reprogrammierung und der Zellersatztherapie.
Schmidt Science Fellows ist eine Initiative von Schmidt Sciences, die in Partnerschaft mit dem Rhodes Trust durchgeführt wird. Schmidt Science Fellows wurde 2017 ins Leben gerufen und bringt wissenschaftliche Disziplinen zusammen, um neue Denkansätze und kreative Lösungen zu entwickeln. Die für das Jahr 2025 ausgewählten Stipendiat*innen setzen sich aus 15 verschiedenen Nationalitäten aus Nordamerika, Europa und Asien zusammen.
Das Programm für die Schmidt Science Fellows sucht die weltweit besten promovierten Nachwuchswissenschaftler*innen in den Bereichen Naturwissenschaften, Informatik, Ingenieurwissenschaften oder Mathematik und bietet ihnen Stipendien in einem Bereich, der sich von ihrem bisherigen Fachgebiet unterscheidet. Das Programm finanziert einen ein- oder zweijährigen Postdoktorandenaufenthalt und bietet ein umfassendes wissenschaftliches Managementprogramm, das eine interdisziplinäre Gemeinschaft von Führungskräften schafft.
