Profile der Young Science-Botschafterinnen und -Botschafter

Dr. Matthias Schaefer

  • 4 Besuche pro Jahr
  • Regionen: Burgenland, Niederösterreich, Oberösterreich, Steiermark, Wien
  • Anfallende Kosten für die Schulen: Rückerstattung der Fahrtkosten

Forschungsschwerpunkte

  • Biologie von RNA-Modifikationssystemen
  • Stressbiologie
  • Epigenetik

Aktuelle Projekte

Warum wird RNA während der zellulären Stressantwort fragmentiert? Unter dem Einfluss von spezifischen Stressbedingungen wie zu hoher Temperatur oder zu wenig Nahrung, reagieren Zellen mit einer Vielzahl von Antworten, um den Stress zu überleben. Ein Teil dieser Stressantwort beinhaltet das Zerschneiden von bestimmten Ribonukleinsäuren (RNAs) in noch kleinere RNAs (RNA Fragmente) mit dem Resultat, dass Zellen, die RNA Fragmente produzieren, sich besser vom Stress erholen als Zellen, in denen diese kleinen RNAs nicht gebildet werden. In diesem Projekt benutzen wir biochemische Methoden, um zu verstehen, welche zellulären Signalwege von diesen stress-induzierten RNA Fragmenten beeinflusst werden können. Wir versuchen z.B. die Eiweißstoffe zu finden, die an diese RNA Fragmente binden, um diese vor weiterer Zerstörung zu schützen, oder wir versuchen herauszufinden, wo genau in einer Zelle diese RNA Fragmente entstehen bzw. wie und wohin sie sich bewegen.

Projektlink

Die Rolle von kleinen RNAs in der väterlichen Vererbung: Während der Befruchtung einer Eizelle, kommen nicht nur mütterliche und väterliche genetische Informationen in Form von Desoxyribonukleinsäuren (DNA) zusammen, sondern auch andere Moleküle, wie z.B. Zucker, Fette, Eiweißstoffe und eine Vielzahl von Ribonukleinsäuren (RNAs). Während diese vererbten Moleküle sehr kurzlebig sind und größtenteils von der mütterlichen Seite beigesteuert werden, bringt auch der Träger des väterlichen Anteils (das Spermium) zusätzliche Moleküle in die befruchtete Eizelle. Ein messbarer Anteil dieser „Extra-Information“ des Vaters besteht aus kleinen RNAs, deren Informationsgehalt interessanterweise durch Umwelteinflüsse verändert werden kann. Experimente in Nagetieren haben gezeigt, dass diese kleinen RNAs, Signale über die Nahrungsbedingungen der väterlichen Vergangenheit in den sich entwickelnden Embryo senden, mit dem Resultat, dass sich dieser noch während der Entwicklung auf bestimmte Bedingungen einstellen kann. In diesem Projekt, das wir mit Hilfe von Mäusen und Fruchtfliegen durchführen, benutzen wir genetische und molekularbiologische Methoden, um zu verstehen, welche Signalwege durch die vom Vater vererbten RNAs in der befruchteten Eizelle „angestoßen“ werden.

Epitranskriptomik: Welche Funktion haben chemische „Verschönerungen“ von RNAs? Jede Zelle übersetzt die Erbinformationen der Desoxyribonukleinsäure (DNA) in den Informationsträger Ribonukleinsäure (RNA), und diese Information wird oft zum Bau von Eiweißstoffen (Proteinen) benutzt. Der Informationsgehalt von DNA, RNA als auch Proteinen kann mittels chemischer Veränderungen an deren einzelnen Bausteinen (Nukleotiden, Aminosäuren) moduliert werden, so dass z.B. deren Stabilität (Lebensdauer), Neigung zur Bindung an andere Moleküle (Interaktionen) als auch der Ort der Funktion (Lokalisierung) beinflussbar wird. In diesem Projekt benutzen wir genetische, biochemische und molekularbiologische Methoden, mit denen wir die chemischen Veränderungen von bestimmten RNA Molekülen in der Fruchtfliege bestimmen, um zu testen, was mit Fliegen passiert, wenn diese chemischen Veränderungen nicht mehr in bestimmte RNAs eingebracht werden.

Auszug aus dem wissenschaftlichen Werdegang

Matthias R. Schaefer studierte Biochemie an der Freien Universität Berlin. Seine Diplomarbeit und einen weiteren Studienaufenthalt führte er an der Rockefeller University und am Albert-Einstein College of Medicine in New York City durch, wo er sich mit menschlichen Telomeren als auch RNA Lokalisierung in Hefen beschäftigte. Seine Dissertation über die Mechanismen der asymmetrischen Zellteilung wurde 2001 am Research Institute of Molecular Pathology (I.M.P., Wien) und an der Universität Wien abgeschlossen. Weitere Forschungsaufenthalte führten ihn an das Karolinska Institutet in Stockholm, wo er nach Stammzellen im erwachsenen Gehirn suchte und an das Deutsche Krebsforschungszentrum in Heidelberg, wo er an chemischen Veränderungen in DNA und RNA arbeitete. In Folge habilitierte er 2013 an der Fakultät der Biowissenschaften der Universität Heidelberg. 2014 wurde er Gruppenleiter am Max Perutz Labs Wien, siedelte im Jahr 2015 an die Medizinische Universität Wien über, wo er seit 2017 als Assoziierter Professor in Lehre und Forschung tätig ist.

Organisation

Medizinische Universität Wien, Zentrum für Anatomie und Zellbiologie, Abteilung für Zell-und Entwicklungsbiologie

Position

Assoziierter Professor, Biochemiker

Besuche

  • Burgenland
  • Niederösterreich
  • Oberösterreich
  • Steiermark
  • Wien

Wissenschaftsbereich

  • NATURWISSENSCHAFTEN