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Forschungsschwerpunkte

• Biologie von RNA-Modifikationssystemen
• Stressbiologie
• Epigenetik

Aktuelle Projekte

Warum werden manche Moleküle chemisch „verschönert“? Welchen Einfluss haben bestimmte Stressbedingungen auf unsere Erbinformation? Warum untersuchen wir ausgerechnet Zellen in der Fruchtfliege? Und wie ist es überhaupt, in einem Forschungsfeld zu arbeiten, das wie ein Zungenbrecher klingt: Epitranskriptomik?

Wir wollen die Welt der Zellbiologie entdecken, ihre Fragestellungen besprechen sowie genetische, biochemische und molekularbiologische Methoden kennenlernen. Berlin, New York City, Stockholm, Heidelberg, Wien – wie es ist, als Forscher an den unterschiedlichsten Orten dieser Welt tätig zu sein, auch das können wir besprechen.

Biologie und Einfluss von RNA-Modifikationen

Durch die kürzlich-erlebte COVID Pandemie wurde vielen klar, was virale Infektionen auslösen können, und welche Bedeutung Impfstoffe für die Kontrolle der Ausbreitung von Krankheiten haben. Wer sich ein bisschen besser informieren konnte, hat bestimmt auch erkannt, dass Ribonukleinsäuren (RNA) zur Produktion von neuartigen Impfstoffen verwendet wurden. Was wahrscheinlich wenigen klar geworden ist, ist dass diese RNA Impfstoffe nur effektiv sein können, wenn die darin enthaltene RNA eine bestimmte Art von chemischen „Verschönerungen“ enthält, die man RNA Modifikationen nennt.

Normalerweise erkennt unser Immunsystem Mikroben und Viren, die uns infizieren, als „fremd“ und bekämpft diese durch „Husten, Schnupfen, Heiserkeit“ und Fieber. Dieses sogenannte angeborene Immunsystem hat sich über Jahrmillionen darauf eingestellt, jegliche Bakterien und Viren auf Grund von bestimmten Merkmalen zu erkennen, und mittels verschiedenster Strategien abzuwehren. Eine wichtige Strategie ist, dass Erbmaterial der Eindringlinge mit dem eigenen Erbmaterial zu vergleichen und davon zu unterscheiden. Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal ist die Modifikation von Erbmaterial mittels kleiner chemischer Gruppen, welche in der Erbinformation der Eindringlinge nicht vorhanden sind. Im Falle des RNA Impfstoffes gegen das SARS-CoV-2 Virus wurden somit chemische Modifikationen in die RNA eingebaut, damit unser angeborenes Immunsystem den Impfstoff nicht als fremd erkennt. Durch diesen „Trick“ hatte der RNA Impfstoff die Möglichkeit, in unserem Körper die Produktion von Antikörpern, welche als molekulare Wachposten, das eindringende SARS-CoV-2 Virus erkennen und ausschalten helfen.

Wir sind interessiert daran zu verstehen, welche RNA Modifikationen in unserem Körper während unserer Entwicklung vom Baby zum Erwachsenen, während der Alterung oder während bestimmter Stressbedingungen (z.B. Hitze, falsche Ernährung) zur Unterscheidung von eigenen RNAs von fremden RNAs beitragen. Dazu benutzen wir genetische, biochemische und molekularbiologische Methoden, mit denen wir die chemischen Modifikationen von bestimmten RNA Molekülen sowohl in menschlichen Zellen, als auch in der Fruchtfliege bestimmen, und deren Einfluss auf das Leben und Überleben von Zellen und Organismen testen.

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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.