Arbeitsgruppenleiter der Forschungsgruppe
Melanie M. Brinkmann, Prof. Dr. rer. nat.
Technische Universität Braunschweig (P01)
- m.brinkmann@tu-braunschweig.de
Mein Forscherleben dreht sich größtenteils um Herpesviren und die Frage, wie diese Viren ihren Wirt elegant manipulieren, um lebenslange Infektionen zu etablieren. Als Doktorandin untersuchte ich in der Arbeitsgruppe von Thomas Schulz an der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) die Signalaktivität des Membranproteins K15 des Kaposi Sarkom-assoziierten Herpesvirus (KSHV). Anschließend konnte ich als Postdoktorandin in einem großartigen Team im Labor von Hidde Ploegh am Whitehead Institut in Cambridge, USA, neue Regulatoren von wichtigen Wächtern unseres angeborenen Immunsystems, den sogenannten Toll-like-Rezeptoren, identifizieren. Diese Rezeptoren sind essentiell für die frühe Erkennung und Bekämpfung einer Infektion. Seit Gründung meiner Arbeitsgruppe am Helmholtz Zentrum für Infektionsforschung und der TU Braunschweig haben wir zahlreiche neue immun-modulatorische Mechanismen der Herpesviren KSHV und Cytomegalovirus (CMV) entdeckt, die es diesen Viren ermöglichen, ihrer Elimination durch das angeborene Immunsystem zu umgehen. Diese viralen Strategien ermöglichen neue Einblicke in die Funktionsweise der antiviralen Wirtsantwort, die zur Optimierung der Behandlung von chronischen Herpesvirusinfektionen führen werden.
In meiner Freizeit mache ich gerne sportliche Ausflüge mit meinem Mann und unseren drei Söhnen und gebe mir größte Mühe, mit ihnen Schritt zu halten (was mir bislang noch sehr gut gelingt).
Zentraler Forschungsschwerpunkt meiner Arbeitsgruppe ist die Interaktion von Herpesviren mit ihren Wirtszellen sowie dem Immunsystem. Hierbei setzen wir ein breites Spektrum an systembiologischen Methoden kombiniert mit einer starken reversen Genetik ein, um die Wechselwirkungen zwischen diesen großen DNA-Viren mit ihren Wirtszellen und dem angeborenen sowie dem erworbenen Immunsystem besser zu verstehen. Die systembiologischen Methoden bieten hierbei die spannende Möglichkeit, völlig neue und somit unerwartete Regulationsmechanismen zu entdecken und funktionell besser zu verstehen. Dieser systembiologische Ansatz ermöglicht es, die einzigartige Komplexität der Virus-Wirt Interaktionen von Herpesviren aufzulösen. Meine Forschung positioniert sich an der Grenze zwischen experimenteller molekularer Virologie und Bioinformatik. Basierend auf umfangreichen eigenen, aber auch auf von anderen Arbeitsgruppen publizierten Datensätzen lassen sich Daten-basierte Hypothesen aufstellen, die dann experimentell überprüft werden können. „Systembiologie“ als Basis erlaubt es uns, die Wahrscheinlichkeit wissenschaftlich korrekter Hypothesen erheblich zu erhöhen. Unser Ziel ist ein besseres Verständnis der fundamentalen Mechanismen und Interaktionen unserer Zellen sowie unseres Immunsystems. Ein besonderer Schwerpunkt meiner Forschung liegt in der RNA Biologie von Zytomegalieviren und Herpes simplex Virus 1 Infektionen. Wir haben hier starke reverse Genetik-Verfahren etabliert, die es uns erlauben, jede gewünschte Virusmutante sowie komplexe Reporterviren innerhalb weniger Wochen zu erzeugen und funktional zu charakterisieren.
Außerhalb des Labors, verbringe ich meine Zeit mit meiner Familie in der freien Natur.
Florian Erhard, Prof. Dr. rer. nat.
Universität Regensburg (P02)
- florian.erhard@informatik.uni-regensburg.de
Ohne spezielle bioinformatische Methoden lässt sich die Datenflut nicht mehr bewältigen, die man heutzutage routinemäßig im Labor generieren kann. Der Umgang mit diesen riesigen Mengen an Daten hat seine Herausforderungen, bietet aber auch ganz neue Chancen: Wir haben damit zum ersten Mal die Möglichkeit zu verstehen, wie komplexe Systeme wie einer Virus-infizierten Zelle funktionieren. Seit meiner Doktorarbeit und Postdoktorandenzeit an der LMU München habe ich mich damit beschäftigt, dafür bioinformatische Methoden zu entwickeln und anzuwenden. In meiner Arbeitsgruppe an der Universität Würzburg (2017-2023) arbeitete ich insbesondere daran, schnelle, dynamische Änderungen von Abläufen in Zellen direkt messbar zu machen. Seit 2023 sind wir an die Universität Regensburg umgezogen, wo wir weiter daran arbeiten, was uns mit einer Kombination aus biochemischen und bioinformatischen Tricks immer besser gelingt. Mit diesen neuen Methoden erforschen wir, wie Viren die komplexen molekularen Prozesse ihrer Wirtszellen für ihre eigene „Zwecke“ ausnutzen, und wie sie dabei Zell-intrinsische Abwehrmechanismen umgehen.
Wenn ich gerade nicht vor meinem Computer sitze, verbringe ich meine Zeit am liebsten mit meiner Frau und meinen beiden Kindern, z.B. je nach Jahreszeit beim Schwimmen / auf Radtouren / auf Spielplätzen oder beim Schlittenfahren / auf der Skipiste / beim Eislaufen.
Ich habe in Würzburg Biologie studiert und mich schon früh für die Regulation der Genexpression interessiert, die auf der Ebene der mRNA stattfindet. Während meines Studiums verbrachte ich ein Jahr im Labor von David Shub an der State University of New York in Albany, wo wir nach selbstspleißenden Introns der Gruppe I in Genomen von Bakteriophagen suchten und meine Reise auf dem Gebiet der RNA begann. Die unerwartete Entdeckung mehrerer Introns in der RNA des Phagen Twort (wahrscheinlich von Frederick Twort isoliert) brachte mich zurück zu Davids Labor. Ich fuhr in seinem Labor für meine Promotion fort, um DNA-Endonukleasen zu untersuchen, die in Gruppe-I-Introns von Phagen kodiert sind und die Mobilität dieser intervenierenden Sequenzen auf DNA-Ebene fördern. Nach einem kurzen einjährigen Postdoc im Labor von Marlene Belfort (Wadsworth Center, NY State Department of Health), wo ich die evolutionäre Verbindung zwischen Gruppe-II- und spleißosomalen Introns untersuchte, trat ich dem Labor von Tom Tuschl an der Rockefeller University in New York City bei. In Toms Labor habe ich mich zunächst mit der mikroRNA-Prozessierung und -Regulierung beschäftigt. Zusammen mit Markus Hafner, einem Postdoc-Kollegen, haben wir dann PAR-CLIP entwickelt, einen Crosslinking-Ansatz in Kombination mit der nächsten Generation, um die Bindungsstellen des RNA-bindenden Proteins transkriptomweit zu kartieren. 2009 wechselte ich als Nachwuchsgruppenleiter an das neu gegründete Berliner Institut für Medizinische Systembiologie am Max-Delbrück-Centrum für Molekularbiologie. Ich hatte das große Glück, dass schon früh mehrere herausragende Doktoranden und später Postdocs in das Labor kamen. Wir entdeckten mehr als 300 neue hundert RNA-bindender Proteine und arbeiteten an der regulatorischen Funktion mehrerer dieser Proteine. In den letzten Jahren haben wir begonnen, unsere Ansätze zu nutzen, um die Regulation der Genexpression im Kontext von DNA-Schäden, Stammzelldifferenzierung und Virusinfektionen zu untersuchen.
In meiner Freizeit verbringe ich Zeit mit meiner Familie und fahre Rad.
Nicole Fischer, Prof. Dr. rer. nat.
Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, UKE (P04)
- nfischer@uke.de
Seit meinem Biologiestudium faszinieren mich chronische DNA-Viren. Wie funktioniert eine Infektion, wie bleibt diese dauerhaft bestehen und warum macht uns diese Infektion manchmal krank und manchmal nicht. Schon in meiner Doktorarbeit habe ich mich mit DNA Viren, Herpesviren, beschäftigt. Das Thema begleitet mich bis heute. Ein besonderes Interesse gilt dem Merkelzellkarzinom, einer aggressiven Hautkrebsart, die durch das Merkelzell-Polyomavirus verursacht wird. Während meiner Postdoc-Zeit in Berkeley und San Francisco habe ich erfahren wie bereichernd interdisziplinäre Forschung ist. In einer Arbeitsgruppe aus Infektiologen, Virologen, Bioinformatikern und Biophysikern habe ich unter der Leitung von Don Ganem und Joe DeRisi, Microarrays und Hochdurchsatz-Sequenzierungstechniken angewandt um neue Viren zu identifizieren. Diese Interdisziplinarität hat meine wissenschaftliche Arbeit bis heute beeinflusst.
In meiner Freizeit bin ich gerne in der Natur, es ist einfach schön am Wasser zu sein, dabei kann es nun auch statt dem Pazifik gerne die Elbe sein.
Adam Grundhoff, Prof. Dr. rer. nat.
Leibniz-Institut für Virologie – LIV (P05)
- adam.grundhoff@leibniz-liv.de
Nach ein paar Semestern in Mathematik und Physik habe ich Biologie an der Universität des Saarlandes studiert und dort meine Faszination für die Virologie entdeckt. Meine Master- wie auch meine Doktorarbeit fertigte ich dann an den Universitätskliniken des Saarlandes in Homburg an und untersuchte dort das Epstein-Barr Virus (EBV), ein Herpesvirus welches eine Reihe von Tumorerkrankungen des Menschen verursacht. In diese Zeit fiel auch die Entdeckung des Kaposi Sarkom-assoziierten Herpesvirus (KSHV), eines Verwandten des EBV. Neben einigen B-Zell Lymphomen verursacht KSHV das namensgebende Kaposi Sarkom, ein Tumor der im Zuge der AIDS Epidemie eine dramatische Zuwachs an Fallzahlen erfuhr. Nach meiner Promotion ging ich daher an die University of California in San Francisco (UCSF), um dort im Labor von Don Ganem (einem der Pioniere der KSHV Forschung) molekulare Mechanismen der latenten KSHV Infektion zu erforschen. Dort konnte ich mit damals neu entwickelten Microarray Analyseverfahren arbeiten, die erstmals die Analyse kompletter Transkriptome erlaubten. Dabei konnte ich auch meine bioinformatischen Fähigkeiten ausbauen, z.B. durch die Entwicklung von Algorithmen zur Identifizierung und Analyse viraler miRNAs. Die Untersuchung experimenteller Infektionssysteme mittels Omics-Analyseverfahren, sowie die Entwicklung und Anpassung bioinformatischer Auswertungsmethoden stehen seitdem im Zentrum meiner Arbeit. Seit 2005 leite ich eine Arbeitsgruppe am Leibniz Institut für Experimentelle Virologie in Hamburg und erforsche dort das KSHV, aber auch andere humanpathogene DNA Viren wie z.B. das Merkelzell-Polyomavirus. Darüber hinaus setzen wir metagenomische Sequenzierungen ein, um Infektionserreger in klinischen Proben zu identifizieren. Die Vielfalt der damit verbundenen intellektuellen Herausforderungen ist ein wesentlicher Bestandteil meiner wissenschaftlichen Motivation.
In meiner Freizeit bin ich gerne draußen unterwegs – egal ob mit dem Rad oder zu Fuß.
Abel Viejo-Borbolla, Prof. Dr. rer. nat.
Medizinische Hochschule Hannover (P05)
- viejo-borbolla.abel@mh-hannover.de
Ich wollte schon immer Wissenschaftler (und Basketballspieler…) werden. Meine Idee, Wissenschaftler zu sein, basierte auf diesen verrückten Zeichentrickfiguren, die Sprengsätze herstellen. Später habe ich gemerkt, dass man sich im Labor auch ohne Explosionen vergnügen kann. Da meine Basketballfähigkeiten nicht gut genug waren, entschied ich mich, Molekularbiologie und Biochemie an der „Universidad Autónoma de Madrid“ (Spanien) zu studieren. Das letzte Jahr meiner Karriere verbrachte ich an der University of Leeds (UK), wo ich ein 6-monatiges Forschungsprojekt zur Stickstofffixierung durch Bakterien durchführte. Dieser erste Forschungsansatz in Großbritannien hat mich motiviert, trotz des schlechten Wetters und des geringen Basketballniveaus in diesem Land zu promovieren. Mir haben die multidisziplinären Ansätze und das multikulturelle Umfeld der britischen Forschungseinrichtungen sehr gut gefallen. Ich erhielt ein Stipendium des Medical Research Council/Glaxo Wellcome, um mich den Labors von Thomas Schulz (University of Liverpool) und Eddie Blair (Glaxo Wellcome) anzuschließen, und promovierte mit dem Versuch, retrovirale Vektoren für die Gentherapie zu verbessern. Danach habe ich als Postdoc an der Medizinischen Hochschule Hannover am Kaposi‘s-Sarkom-assoziierten Herpesvirus gearbeitet und bin dann zurück nach Madrid gezogen, um mich mit dem Herpes-simplex-Virus zu beschäftigen. Seitdem interessiere ich mich dafür, wie Herpesviren Elemente sowohl des Immun- als auch des Nervensystems modulieren und wie sie eine Latenz aufbauen und reaktivieren. Dies sind die beiden Hauptthemen meines Labors.
In meiner Freizeit verbringe ich gerne Zeit mit meiner Familie, gehe mit meinem Hund im Wald spazieren und spiele natürlich Basketball.
Mein Forschungsinteresse liegt in der Viruslatenz, Integration, Pathogenese und virusinduzierter Tumorentstehung. Bereits vor meinem Bachelor in Molekularer Biotechnologie an der Technischen Universität München habe ich in der Biotech-Firma EpiLogic an Pflanzenpathogenen gearbeitet. Nach meinem Bachelor startete ich meinen PhD in Biomedical Sciences an der Cornell University. Während meiner Promotion habe ich mich mit verschiedenen Herpesviren beschäftigt, darunter dem Varizella-Zoster-Virus (VZV), dem Bovinen Herpesvirus 1 (BHV-1) und dem Marek's Disease Virus (MDV). Wir entdeckten z. B. wie sich MDV während der Latenz in die Telomere von Wirtszellen integriert und untersuchten den Beitrag einer vom Virus kodierten Telomerase-RNA (vTR) bei der virusinduzierten Tumorentstehung. Nach meinem PhD gründete ich mein eigenes Labor und wurde Professor an der Freien Universität Berlin. Seitdem haben wir unsere Forschung auf andere Viren ausgeweitet, darunter das humane Herpesvirus 6 (HHV-6), und haben spannende Entdeckungen zu dessen Integration in die Wirts-Telomere und Latenz gemacht. Alles in allem untersuchen wir sowohl humane als auch veterinärmedizinische Viren, um unser Wissen über deren Latenz, Pathogenese und virusinduzierte Tumorbildung zu erweitern.
In meiner Freizeit verbringe ich gerne Zeit mit meiner Frau und unseren drei Kindern, arbeite im Garten, fahre Rad und spiele Badminton.
Thomas Stamminger, Prof. Dr. rer. nat.
Universitätklinikum Ulm (P07)
- Thomas.Stamminger@uniklinik-ulm.de
Meine Forschung fokussiert sich auf ein spezifisches Herpesvirus, das humane Cytomegalovirus (HCMV). Ich begann mit den Arbeiten an diesem Virus vor mehr als 30 Jahren als Forschungsassistent im Labor von Bernhard Fleckenstein in Erlangen. Eine zentrale Frage, die ich beantworten wollte, war: wie initiiert dieses Virus seine Genexpression nach Eintritt in die Wirtszelle und welche Funktion haben die sogenannten immediate-early Proteine, die am Beginn der viralen Replikation exprimiert werden? Während der Arbeiten an diesen Fragen stießen wir auf eine sagenumwobene Struktur des Zellkerns, die als PML-Körper bezeichnet werden. Dabei handelt es sich um Proteinkomplexe des Zellkerns, die aus mehr als 160 unterschiedlichen Komponenten bestehen, die eine Vielzahl von Funktionen für die Zellzyklusregulation, die Stressantwort und die DNA Schadensantwort ausüben. Unsere Forschungsarbeiten zeigten, dass diese Strukturen eine zellintrinsische Abwehr gegenüber verschiedenen Viren einschließlich dem HCMV vermitteln. Entsprechend haben Viren Effektorproteine entwickelt, um diese Abwehrmechanismen zu überwinden. Seit ich Direktor des Instituts für Virologie in Ulm bin haben wir ein breites Methodenspektrum entwickelt, um das Wechselspiel zwischen intrinsischer Wirtszellabwehr und antagonistischen viralen Protein detailliert zu charakterisieren. Die Erkenntnisse dieser Forschungsarbeiten verwenden wir, um neue antivirale Therapieansätze zu entwickeln.
Meine Freizeit verbringe ich mit meiner Familie. Darüber hinaus liebe ich Bigband Jazz und spiele aktiv als Leadtrompeter in der Bigband Ulm.
Sabrina Schreiner, Prof. Dr. rer. nat.
Universitätsklinikum Freiburg (P08)
- sabrina.schreiner-gruber@uniklinik-freiburg.de
Seit ich mein wissenschaftliches Leben an der Universität Regensburg begann, wo ich mein Diplom in Biologie machte, bin ich von den vielfältigen Adenoviren fasziniert. Sie sind weit verbreitete Krankheitserreger, die eine Vielzahl von Infektionen verursachen, die bei immungeschwächten Patienten immer häufiger tödlich verlaufen. Ihre medizinische Bedeutung wird durch die Tatsache verschärft, dass die meisten für den Menschen pathogenen Adenoviren nur unzureichend erforscht sind, was zum Teil daran liegt, dass es an geeigneten In-vitro- und In-vivo-Infektionsmodellen mangelt. Ich habe am Heinrich-Pette-Institut viel an neuen Virus-Wirt-Interaktionen gearbeitet, bevor ich mein eigenes Labor in München an der Technischen Universität starten konnte. Von großer Bedeutung für mein Team im DEEP-DV-Konsortium ist die Tatsache, dass Adenoviren nach einer akuten Infektion persistieren und bei Immunsuppression reaktiviert werden können. Tatsächlich wurde bei stammzelltransplantierten Patienten eine erhöhte Morbidität und Mortalität als Folge von Adenovirus Infektionen beobachtet. Der Ursprung dieser Infektionen ist noch nicht gut verstanden, da nicht klar ist, ob die Adenovirusinfektionen nosokomial sind, mit dem Stammzelltransplantat übertragen werden, vom Spender stammen oder ob die meisten dieser "Infektionen" vom Patienten durch Reaktivierung einer latenten Infektion verursacht werden. Außerhalb des Labors genieße ich jede Sekunde mit meinen Kindern und meinem Mann und besuche Spielplätze und Tiere, wo immer wir sie finden können. Auch Schwimmen und Radfahren gehören zu unseren Lieblingsbeschäftigungen.
Jens Bosse, Prof. Dr. rer. nat.
Center for Structural Systems Biology, CSSB (P09)
- jens.bosse@cssb-hamburg.de
Meine Nachwuchsgruppe am Zentrum für Strukturelle Systembiologie (CSSB) konzentriert sich auf die Erforschung der zeit-räumlichen Orchestrierung der Morphogenese von Herpesviren mithilfe modernster Lebendzell- und korrelativer 3D-Licht- und Elektronenmikroskopie (CLEM). In Zusammenarbeit mit unseren Partnern ergänzen wir diese Techniken durch Struktur-, Proteom- and Bioinformatik-Ansätze.
Ich habe Biotechnologie an der RWTH Aachen studiert und mit etwas Humanmedizin ergänzt. Schon dort faszinierten mich Herpesviren und ihre komplexen Lebenszyklen. In meiner Promotion an der LMU München bei Ulrich Koszinowski und Zsolt Ruzsics begann ich dann, einen soliden Hintergrund in molekularer Virologie mit der Bildgebung von lebenden Zellen zu kombinieren. Während meines Postdocs im Labor von Lynn Enquist baute ich maßgeschneiderte Mikroskope, um herauszufinden wie Kapside im Wirtskern transportiert werden. Danach zog ich mit meiner Familie nach Hamburg. Hier leitete ich den lichtmikroskopischen Ausbau der Imaging Facility am Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie und baute meine Gruppe in der Abteilung von Kay Grünewald auf. Seit 2020 bin ich als Nachwuchsgruppenleiter am CSSB tätig. In DEEP-DV konzentrieren wir uns auf die Frage, wie das Humane Cytomegalovirus virale Replikationskompartimente (RKs) im Wirtskern formt, um die Genomtranskription und -replikation zu erleichtern. Wir haben kürzlich herausgefunden, dass die Flüssig-Flüssig-Phasentrennung eine wichtige Rolle bei der RK-Bildung spielt. Nun erforschen wir, wie das Virus provirale Faktoren in diese phasengetrennten Kompartimente rekrutiert.
Ansonsten kümmere ich mich um meine Kinder und unseren kleinen Zoo zu Hause. Wenn möglich, gehe ich gerne angeln, jagen und bin in der Natur.
Seit meiner Zeit als Doktorandin in Bioinformatik in der Arbeitsgruppe von Ralf Zimmer in München konzentriert sich meine Forschung auf die Analyse von großen biologischen Daten, welche mit Hochdurchsatzmethoden bestimmt wurden. Nach einem anfänglichen Fokus auf die Topologie von Protein-Protein-Interaktionsnetzwerken und Proteinkomplexen liegt der Schwerpunkt meiner Forschung nun auf der Entwicklung von Methoden zur integrativen Analyse von Multi-omics-Daten, die mit verschiedenen Next-Generation-Sequencing-Techniken wie RNA-seq, ATAC-seq, ChIP-seq und anderen gewonnen wurden. Auf meine Promotion folgte ein kurzer Aufenthalt als Postdoc in derselben Gruppe, bevor ich als Assistenzprofessorin an die Universität Heidelberg wechselte und später auf eine Tenure-Track-Stelle nach München zurückkehrte. Während dieser Zeit begann ich mich für die Auswirkungen von Virusinfektionen auf die Transkription, Translation und Chromatinarchitektur des Wirts zu interessieren, nachdem wir einen faszinierenden neuen Prozess entdeckt hatten, durch den das Herpes Simplex Virus 1 (HSV-1) die Genexpression des Wirts durch Störung der Transkriptionstermination manipuliert.
In meiner Freizeit gehe ich gerne laufen und betätige mich auf oder im Wasser (vor allem in den Sommermonaten). Als weniger körperliche Zeitvertreib schreibe ich Kurzgeschichten, allerdings bisher mit nur mäßigem Erfolg.