Humboldt-Stipendiat am HIRI

Aufgrund seiner Fähigkeit, die DNA menschlicher Zellen präzise zu verändern, steht das CRISPR-Cas-System derzeit im Rampenlicht. Diese auch als „Genschere“ bezeichnete molekulare Maschine ist von Bakterien abgeleitet, die es nutzen, um sich vor Viren zu schützen.

Professor Peter Fineran untersucht an der University of Otago in Neuseeland bakterielle CRISPR-Cas-Systeme einschließlich ihrer Regulation. Mithilfe eines Humboldt-Forschungsstipendium für erfahrene Forscher besucht er derzeit die Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) und das Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI), eine gemeinsame Einrichtung des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig und der JMU.

Wie CRISPR-Cas arbeitet

Bakteriophagen sind Viren, die Bakterien infizieren, indem sie ihr genetisches Material in die Wirtszellen injizieren. Diese DNA wird abgelesen und in Proteine übersetzt, um neue Viruspartikel zu bilden. Schließlich platzt die bakterielle Wirtszelle auf und setzt neue Bakteriophagen frei. Mit Hilfe des CRISPR-Cas-Systems können Bakterien Virus-DNA erkennen und abbauen, bevor sie als Vorlage für die Phagenproduktion dient.

Fineran untersucht Mechanismen, mit denen sich Bakterien vor Phageninfektionen schützen. „Viele der Projekte am HIRI passen sehr gut zu meinen eigenen Forschungsinteressen. Darüber hinaus verfügt das HIRI über große Erfahrung mit RNA-bezogenen Technologien wie Hochdurchsatzansätzen zur Untersuchung von RNA-Protein-Interaktionen“, sagt Fineran. „Ich möchte mehr über diese Methoden erfahren und sie nutzen, um verschiedene Forschungsfragen zu beantworten.“ Mit Hilfe von Ansätzen, die bereits am HIRI und an der JMU im Einsatz sind, möchte er das Verständnis der CRISPR-Cas-Biologie bei Bakterien verbessern.

Finerans Forschungsgruppe in Neuseeland hat mehrere Gene identifiziert, die die Phagenresistenz kontrollieren. „Ein Bereich, den wir untersuchen, ist, wie und warum CRISPR-Cas in Bakterien reguliert wird. Hoffentlich können wir so auch neue Anwendungen für das System entwickeln.“

Stipendium stärkt die Zusammenarbeit

Professor Chase Beisel, Leiter der HIRI-Forschungsgruppe „Biologie synthetischer RNA“, ist gemeinsam mit Professorin Cynthia Sharma von der JMU Gastgeber von Fineran. „Ich freue mich sehr, Peter Fineran am HIRI begrüßen zu dürfen. Dank des Humboldt-Forschungsstipendiums können wir eine Zusammenarbeit aufbauen und gemeinsam Projekte verfolgen, über die wir schon länger diskutieren“, sagt Beisel.

An der University of Otago leitet Fineran eine Forschungsgruppe mit 18 Mitgliedern. Um sein dortiges Labor am Laufen zu halten, hat er sein Forschungsstipendium in mehrere Perioden aufgeteilt. In den Jahren 2020 und 2021 wird Fineran für weitere Forschungsaufenthalte an das HIRI zurückkehren. „In Neuseeland sind die geografischen Distanzen zu den meisten anderen Forschern sehr groß. Daher bietet mein Aufenthalt in Deutschland die Möglichkeit, leichter als bisher an Konferenzen teilzunehmen und mit der europäischen Forschungsgemeinschaft zu interagieren“, sagt er.

Zur Person

Peter Fineran hat seinen Abschluss an der University of Canterbury (Neuseeland), gemacht. Im Jahr 2006 promovierte er an der Cambridge University (Großbritannien), wo er anschließend auch als Postdoc forschte. Seit 2008 ist er Gruppenleiter am Department of Microbiology and Immunology der University of Otago. In diesem Jahr erhielt er den Fleming-Preis der britischen Microbiology Society – die höchste Auszeichnung für Nachwuchswissenschaftler dieser Gesellschaft.