Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Molekylær medicin og ernæring

Nedenstående tekst er under revidering

Molekylær celle- og udviklingsbiologi

En koordineret kommunikation mellem cellerne er påkrævet for at udvikle og vedligeholde flercellede organismer. Denne kommunikation sikrer, at cellerne opfører sig korrekt i forhold til deres placering i kroppen og opretholder en ordentlig balance (homeostase). Forstyrrelser i denne kommunikation kan resultere i afvigende cellemodning, misdannelse, tumorudvikling eller nedbrydning af cellerne.

Sektionens forskning fokuserer på celleformering (proliferation), celledifferentiering, cellepolarisering, celledød og udvikling af flercellede organismer. Molekylære mekanismer undersøges fra genniveau til deres cellulære funktion ved brug af primære celler (fx stamceller fra mennesker og mus), cellelinier og musemodeller. Transgene og ”knock down/out” metoder, biokemiske undersøgelser og mikroskopiske analyser er centrale for vurderingen af geners funktion og de processer, der bestemmer cellernes skæbne som cellevækst og -formering, cellespecifikation, celle til celle-interaktioner, celle til ekstracellulære matrix-interaktioner, ernæringsmæssige og miljømæssige faktorers indflydelse samt samspillet med mikrober.

Beskrivelse af forskningen ved Sektionen for Molekylær Ernæring

Fødevarer indeholder mange bioaktive komponenter eller forstadier til disse. Disse bioaktive komponenter leverer vigtige signaler og har vigtige funktioner for vækst, udvikling, sundhed og sygdom hos konsumenten. I Sektionen for Molekylær Ernæring fokuserer forskningen på identifikation, isolering og karakterisering af sådanne bioaktive fødevarekomponenter og karakterisering af deres funktioner i fysiologiske systemer.

Sektionen består af fem forskningsgrupper, der er delt  i to forskellige laboratoriemiljøer: Laboratorium for Proteinkemi og Laboratorium for Cellulær Aldring.

Laboratoriet for Proteinkemi består af forskningsgrupper ledet af Jan Trige Rasmussen, Christian Würtz Heegaard, Torben Ellebæk Petersen og Esben Skipper Sørensen. Disse grupper arbejder med karakterisering og udnyttelse af bioaktive mælkekomponenter og deres indvirkning på forskellige fysiologiske tilstande såsom effekter på immunsystemet, kolesterolstofskifte, kræft, diabetes og andre livsstilssygdomme.

Laboratoriet for Cellulær Aldring består  af en forskningsgruppe ledet af Suresh Rattan. Gruppen arbejder med cellulære aldringsprocesser hos mennesker og på at teste faktorer, der har indflydelse på disse, herunder effekten af bioaktive fødevarekomponenter.

For en mere detaljeret beskrivelse af forskningsgrupperne og deres projekter henvises til websiderne for de enkelte gruppeledere (se nedenfor).

Description of research

Research project: DNA repair and aging

The main focus of our research group is to obtain better insight into the relation between genomic instability, DNA repair mechanisms and the aging process in mammals. We are particularly interested in understanding the role of mitochondria and the maintenance of the mitochondrial genome in the aging process.

Our cells are constantly exposed to exogenous and endogenous DNA damaging agents. Exogenous sources of DNA damage include e.g. ultraviolet irradiation from the sun and chemicals in the environment. Endogenous sources include e.g. reactive oxygen species (ROS), which are mainly produced as part of the mitochondrial oxidative phosphorylation process. If not properly removed, DNA damage can be devastating to normal cell physiology, leading to mutagenesis and/or cell death. A number of mechanisms have evolved to cope with endogenous or exogenous stress to prevent chromosomal instability and maintain cellular homeostasis. Thus, DNA repair is a very important mechanism for maintenance of genomic integrity. Some DNA lesions may escape the repair mechanisms, and therefore DNA damage and mutations of different types accumulate with age. The accumulation of DNA damage is thought to play a critical role in the aging process, but many open questions remain to be answered regarding how these intricate mechanisms work and influence our health.

Projects

In our research projects we are using various aging model systems such as cell lines established from patients suffering from premature aging syndromes and genetically modified mice of various ages. Using state of the art technologies we study the molecular biology and metabolism of mitochondria in human and mouse tissues and cell lines, and we perform biochemical analysis of proteins that are believed to be involved in genome maintenance. Our research group also investigates potential correlations between DNA repair capacities in lymphocytes isolated from blood samples of young and old individuals and physiological measures of healthy aging.

Beskrivelse af sektionens forskning

Regulering af genomfunktion er af afgørende betydning for alle aspekter af liv, såsom reproduktion, overlevelse og evolution. Den forskning, der udføres ved ”Sektion for genomekspression, stabilitet og teknologi”, omhandler DNA topologi, replikation og reparation, transskription, RNA processering og turnover, funktioner af ikke-kodende RNA, translationsregulering i relation til stress og post-translationelle regulations mekanismer. Samtlige disse emner udgør essentielle funktioner af eukaryote genomer og transskriptomer.

I sektionen anvendes udover standard genetiske og molekylærbiologiske metoder high-throughput RNAi screening, deep sequencing, high-throughput proteomics, high-resolution microscopy, oprensning og funktionel karakterisering af mitokondrier, biokemisk karakterisering af proteiner, microfluidic systems, visualisering af enkeltmolekyler, enkelt-celle analyseteknikker, og forskellige DNA replikations assays, herunder to-dimentional- og pulsed-field gelelektroforese.

Sektionen udfører hovedsageligt grundforskning på modelorganismer, der spænder fra gær til menneske, med henblik på at forstå mekanismerne bag genom vedligeholdelse og regulering. Herudover anvendes stamceller og cancerudviklingsmodeller. Der bruges endvidere kræfter på at udvikle teknikker, der kan finde anvendelse indenfor biomedicinsk forskning med fokus på cancer, aldersrelaterede sygdomme og humane patogener.

Sektionen for genomekspression, stabilitet og teknologi omfatter 60 ansatte og studenter, inklusive laboranter og bachelor-, udvekslings-, og specialestuderende, ph.d.-studerende, postdocs og andet permanent personale.

Beskrivelse af forskningen

Husdyrene udgør en vigtig ressource af genetisk og fænotypisk variation, der kan udnyttes til at afsløre gener med betydning for stofskiftet, vækst, stress, immunsystemet, vært-patogen interaktion, adfærd, sundhed og arvelige sygdomme. Genetisk forskning har i de senere år stærkt forbedret vores kendskab til husdyrenes genomer, hvilket gør det muligt at udforske den molekylærgenetiske basis for fænotypisk variation hos husdyr. Forskningen skaber information, der kan anvendes i avlsarbejdet, og giver ny grundlæggende indsigt i genernes funktion og hermed øget forståelse af fænotyper.

Professorer

Claus Oxvig

Professor Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Molekylær Intervention

Tinna V. Stevnsner

Professor Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Genom stabilitet og teknologi

Esben Skipper Sørensen

Professor Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Molekylær Ernæring

Lektorer

Anni Hangaard Andersen

Lektor Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Genom stabilitet og teknologi

Lotte Bjergbæk

Lektor Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Genom stabilitet og teknologi

Ernst-Martin Füchtbauer

Lektor Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Molekylær celle- og udviklingsbiologi

Yuya Hayashi

Adjunkt Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Molekylær Intervention

Lars-Erik Holm

Seniorforsker Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Molekylær Genetik og Systembiologi

Kasper Kjær-Sørensen

Forsker Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Molekylær Intervention

Knud Erik Larsen

Lektor Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Molekylær Genetik og Systembiologi

Lisbeth Schmidt Laursen

Lektor Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Molekylær Intervention

Pia Møller Martensen

Lektor Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Molekylær celle- og udviklingsbiologi

Frank Panitz

Seniorforsker Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Molekylær Genetik og Systembiologi

Lene Pedersen

Lektor Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Molekylær celle- og udviklingsbiologi

Jan Trige Rasmussen

Seniorforsker Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Molekylær Ernæring

Bo Thomsen

Lektor Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Molekylær Genetik og Systembiologi

Christian Würtz Heegaard

Seniorforsker Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Molekylær Ernæring

Akademiske medarbejdere

Annette C. Füchtbauer

Akademisk medarbejder Institut for Molekylærbiologi og Genetik - Molekylær celle- og udviklingsbiologi

Magdalena Pyrz

Leder af undervisningslaboratorier Institut for Molekylærbiologi og Genetik