Molekulare Zelldynamik

Die Molekulare Zelldynamik beschäftigt sich mit der veränderlichen Genexpression und der dadurch gewährleisteten Anpassung der Zellen an sich verändernde Umweltbedingungen. Diese kann kurzzeitig erfolgen, z.B. als Reaktion auf Stress oder langfristig als permanent veränderte Genregualtion.
Ein besonderer Fokus liegt dabei auf siRNA-regulierten Mechanismen der RNA-interferenz (RNAi). Kleine regulatorische RNA Moleküle können dabei post-transkriptionell die Genexpression regulieren (PTGS-post-transcriptional gene silencing) oder in die transkriptionelle Aktivität (TGS-transcriptional gene silencing) eingreifen, z.B. durch die lokale Formierung von transkriptionell inaktivem Heterochromatin.
All diese Ebenen der Genregulation geschehen ohne Veränderungen der DNA, d.h. es handelt sich um epigenetisch wirksame Anpassungen, die flexibel auf schnell veränderte Situationen reagieren können. Zudem erlauben siRNAs auch die Kontrolle der Stabilität von Genexpressionsmustern durch regulatorische Netzwerke zur koordinierten Kontrolle von verschiedenen Loci, das heißt, es wird nicht nur ein Gen reguliert sondern ein Netzwerk von co-regulierten Genen. SiRNAs sind zum Einen für das Weitergeben der epigenetischen Information bei der vegetativen Zellteilung zum anderen jedoch auch durch die nicht-Mendelsche Vererbung siRNA codierter Genexpressionsmuster bei der sexuellen Fortpflanzung verantwortlich.