Geschäftsführender Direktor

Institut für Genetik

Justus-Liebig-Universität Giessen

Heinrich-Buff-Ring 58-62

35392 Giessen

Tel.: 0641-99-35460

Fax: 0641-99-35469

rainer.renkawitz@gen.bio.uni-giessen.de

Scientific Background: 1969-1973 Diplom-Biologie, University of Düsseldorf, Germany, 1973-1974 Diploma thesis under the supervision of Prof. Dr. W. Kunz, Institute of Genetics, University Düsseldorf, 1975-1976 Ph.D. thesis under the supervision of Prof. Dr. W. Kunz, Institute of Genetics, University Düsseldorf, 1977-1978 Postdoc (DFG Research Fellowship) in the group of Prof. Dr. Susan Gerbi, Providence, Rhode Island, USA, 1978-1980 Scientific employee with Prof. Dr. O. Hess, Institute of Genetics, University Düsseldorf, 1980-1984 Scientific employee with Prof. Dr. G. Schütz, Deutsches Krebsforschungszentrum, Heidelberg, 1985 Habilitation for Genetics, University of Karlsruhe, 1985-1990 Independent group leader, Gene technology group, Max-Planck-Institute for Biochemistry, Martinsried, since 1991 Full Professor of Genetics (C4) at Justus Liebig University Giessen, 1999-2001 Founding dean of the faculty: biology, chemistry and earth sciences at Justus Liebig University Giessen.

  F O R S C H U N G:

Mechanismen der Genabschaltung

Der größte Teil der 25 000 Gene im Genom der Säuger ist in vielen Zelltypen und Geweben inaktiv. Innerhalb einer Population von Zellen bleiben die meisten reprimierten Gene inaktiv und vererben ihren epigenetischen Zustand auf die Tochterzellen. Der Erhalt dieses abgeschalteten Zustands ist eine Grundvoraussetzung für die Embryonalentwicklung, für Zelldifferenzierung und für die normale Funktion der Gewebe. Genom-weite, epigenetische DNA- und Chromatin-Modifikation spielen eine grundlegende Rolle in der Regulation der Genaktivität. 

Häufig ist die Veränderung des epigenetischen Musters in Krankheiten des Menschen involviert einschließlich der Tumorentstehung. Tumor-Suppressor-Gene sind fälschlich abgeschaltet, während Proto-Onkogene aktiviert sind. Daher findet man bei der Tumorentstehung beide Situationen, sowohl Hypermethylierung als auch Hypomethylierung genomischer DNA. Zurzeit kennt man bereits für sehr viele menschliche Erkrankungen eine ursächliche genetische Veränderung. Trotz dieses Wissens bleibt die grundsätzliche Frage auch heute noch unbeantwortet, wie die molekulare Repression der Genaktivität vermittelt wird und wie sie von einer Zellteilung zur nächsten erhalten bleibt. Die generellen Mechanismen schließen das sogenannte „Chromatin Remodelling“, Histon-Modifikationen und DNA-Methylierung ein. Die molekulare Funktion dieser Mechanismen im Zusammenhang von Gen-Repression, Gen-Aktivierung, Gen-Isolation, sowie der subnukleären Verteilung der Gene werden in unserer Arbeitsgruppe detailliert untersucht.

Fortschritte im Verständnis der epigenetischen Mechanismen führten bereits zu neuen Behandlungen und werden in Zukunft die Möglichkeiten der Therapie weiter erhöhen.

  R E S E A R C H:

Molecular Mechanisms of Gene Shutoff

 A large fraction of the 25 000 genes in the mammalian genome is repressed in many cell types and tissues. Within a cellular population most of the repressed genes stay inactive, thus the epigenetic status is transferred to the daughter cells. The maintenance of the repressed state is a fundamental requirement for embryogenesis, cell differentiation and tissue function. Genome-wide epigenetic DNA and chromatin modification play essential roles in regulating gene expression.

An altered pattern of epigenetic modifications is involved in many common human diseases, including cancer. Tumor-suppressor genes are often turned off, whereas proto-oncogenes are activated. Therefore, carcinogenesis can result from hypermethylation and from hypomethylation of genomic regions. To date, for many human genetic diseases, the underlying genetic defect has been determined. Nevertheless, the open and important question remains unanswered, how gene repression is mediated and maintained. The molecular mechanisms involved include chromatin remodeling, histone modification and DNA methylation. The molecular function of these in gene repression, gene activation, gene insulation and subnuclear arrangement are studied in detail in our group.

Advances in understanding epigenetic mechanisms have been and will be accompanied by new therapeutic options and targets for treatment.

Specific research areas: