Nachgefragt: Dr. Magdalena Murawska im Interview

Dr. Magdalena Murawska ist PostDoc und Projektleiterin am BioMedizinischen Centrum der Ludwig-Maximilians-Universität München in Martinsried-Planegg.

Dr. Magdalena Murawska ist PostDoc und Projektleiterin am BioMedizinischen Centrum der Ludwig-Maximilians-Universität München in Martinsried-Planegg.

 

 

1. Nennen Sie bitte 3-5 Kern-Stichpunkte zu Ihrem Forschungsgebiet.

  • Chromatinstruktur und Regulation der Genexpression
  • Histon-Chaperone bei Gesundheit und Krankheit
  • Histonhomöostase
  • Epigenetische Vererbung

 

2. Was macht für Sie die Faszination an Ihrem Forschungsbereich aus – weshalb haben Sie sich gerade für diese wissenschaftliche Thematik entschieden?
„Ich war schon immer fasziniert von den molekularen Mechanismen von Prozessen, die die Grundlage des Lebens bilden, insbesondere von Prozessen, die im Nukleus ablaufen und die ordnungsgemäße Übertragung des genetischen Materials und der Genexpression als Reaktion auf verschiedene zelluläre und Umweltsignale regulieren. Die DNA in unseren Zellen ist stark in Proteinkomplexe gepackt, die Histone genannt werden. Diese verdichtete Struktur wird als Chromatin bezeichnet. Die Chromatin-Verdichtung ermöglicht es, die lange DNA in einen winzigen Nukleus einzupassen, schützt sie aber auch vor Schäden. Jedoch schafft sie auch große Hindernisse für viele Proteine, die auf die DNA einwirken, beispielsweise während solcher essentieller Prozesse wie der Transkription. Um diesen Zugang zu ermöglichen, verwenden Zellen Proteinkomplexe, die sich auf das Öffnen oder Schließen von Chromatin durch Entfernen, Verschieben oder Austauschen von Histonen spezialisiert haben. Somit ist Chromatin eine sehr dynamische Struktur, die zeitlich und räumlich stark reguliert ist. Dieses Thema hat mich während meiner Promotion fasziniert, als ich im Labor von Prof. Brehm in Marburg eine Gruppe solcher regulatorischen Proteine, sogenannte ATP-abhängige Chromatin-Remodeler, studierte. Später, bei meiner ersten Postdocstelle im Labor von Prof. Winston an der HMS, begann ich, eine andere Gruppe von Proteinen namens Histon-Chaperone zu untersuchen, die ich in meiner derzeitigen Position im Labor von Prof. Ladurner an der LMU weiter untersuche. Histon-Chaperone sind sehr vielseitige Proteine, sie binden Histone und helfen bei der Ablagerung oder Entfernung von DNA während der Transkription, Replikation und Reparatur. Sie sind sehr faszinierende, aber auch herausfordernde Komplexe zum Studieren. Sie führen diese Aktivitäten ohne die Energie aus der ATP-Hydrolyse durch, daher ist nicht genau bekannt, wie ihre Aktivität reguliert wird. Darüber hinaus wurde in den letzten Jahren auch deutlich, dass Histon-Chaperone und Histon-Homöostase bei Krebs häufig fehlreguliert sind. Deshalb kann die Untersuchung dieser Gruppe von Proteinen dazu beitragen, in Zukunft Inhibitoren gegen spezifische Histon-Chaperone und möglicherweise neuartige Therapien zu entwickeln.“

  
3. Was ist für Sie das Highlight Ihrer Forschungsergebnisse der letzten 5 Jahre?
„In meiner neuesten Forschungsarbeit konnten wir erklären, wie das essentielle und hochkonservierte Histon-Chaperon FACT mit einer wichtigen Histonmodifikation, der H2B-Monoubiquitinierung (H2Bub), zusammenarbeitet. Insbesondere haben wir gezeigt, dass H2Bub die FACT-Histon-Interaktionsdynamik fein abstimmt und die FACT-Assoziation auf transkribierte Regionen begrenzt. Darüber hinaus haben wir gezeigt, dass FACT und H2Bub hochkompaktierte subtelomere Strukturen regulieren, die für die Stummschaltung meiotischer Gene wichtig sind. Zusammengenommen liefern diese Ergebnisse neue Einblicke in die Kooperativität von FACT und H2Bub bei der Aufrechterhaltung des Genoms.
Meine aktuellen, noch nicht veröffentlichten Studien (Manuskript in Vorbereitung) zeigten eine neuartige und unerwartete Rolle des FACT-Chaperons bei der Bildung eines stillen Teils des Genoms, des sogenannten Heterochromatins.
Ich habe auch zu mehreren Studien über ein anderes essentielles Histon-Chaperon namens Spt6 und über seine Rolle bei der Regulation kryptischer Promotoren beigetragen. Das Hefegenom enthält Tausende von stillen kryptischen Promotoren, die unter verschiedenen Umweltbelastungen oder in bestimmten Mutanten von der RNA-Polymerase II verwendet werden können, um alternative Formen von RNAs und nichtkodierenden RNAs zu exprimieren. Dies kann zu einer Erhöhung des Kodierungs- und Regulationspotentials des Genoms führen. Meine Arbeit im Fred Winston-Labor bei HMS trug dazu bei, zu verstehen, wie ein Histon-Chaperon Spt6 bestimmte kryptische Transkripte unterdrückt und es half, die Rolle von Spt6 bei der Regulation der Promotorauswahl durch RNA-Polymerase II zu erklären.“

 

4. Bitte nennen Sie 2-5 Schlüsselpublikationen zu Ihrem Highlight-Thema.

  • Murawska M, Schauer T, Matsuda A, Wilson M, Pysik T, Wojcik F, Muir TW, Straub T, Hiraoka Y, Ladurner AG. The chaperone FACT and histone H2B ubiquitination maintain S. pombe architecture through genic and subtelomeric functions. Mol Cell 2020, 77: 501-513
  • Murawska M#, Ladurner AG. Bromodomain AAA+ ATPases get into shape. Nucleus 2020, 11(1): 32-34. Review.
  • Doris SM*, Chuang J*, Viktorovskaya O, Murawska M, Spatt D, Churchman LS, Winston F. Spt6 is required for the fidelity of promoter choice. Mol Cell 2018, 72: 687-699. 
  • Viktorovskaya O, Chuang J, Jain D, Reim NI, López Rivera F, Murawska M, Spatt D, Churchman LS, Park PJ, Winston F. Essential histone chaperones collaborate to regulate transcription and chromatin integrity. Genes & Dev., May 1, 2021 35: 698-712. 

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5. Von welchen Ihrer Interessen außerhalb der Naturwissenschaft hat Ihre wissenschaftliche Arbeit profitiert? Gibt es da etwas?
„Ich habe es immer genossen zu schreiben, Literaturunterricht oder Fremdsprachenkurse gehörten zu meinen Lieblingskursen in der Schule. Da ich als Wissenschaftlerin viel schreiben muss, nicht nur meine Doktorarbeit, Forschungspublikationen und Übersichtsartikel, sondern auch Förderanträge, Empfehlungsschreiben für Studenten und vieles mehr, denke ich, dass mir diese frühen Interessen am Schreiben helfen, den wissenschaftlichen Schreibprozess einfacher zu gestalten.“

 

6. Wie bekommen Sie den Kopf frei, wenn ein Projekt mal stockt bzw. wann fallen Ihnen die besten „Lösungsansätze für eine aktuelle Fragestellung ein?
„Wenn ich eine Frage oder ein Problem mit einem Experiment habe, für das ich keine sofortige Lösung finden kann, ist es für mich am besten, einige Zeit draußen zu verbringen, um meinen Kopf frei zu kriegen. Ich wandere besonders gerne in Wäldern und sammle und fotografiere Pilze oder fahre Fahrrad und entdecke unbekannte Orte in der Nähe. Solche Aktivitäten geben mir auch positive Energie für die ganze Woche. Kreativ zu sein hilft mir außerdem dabei, neue Ideen zu bekommen. So mache ich manchmal gerne Kunst, z.B. Malen oder Zeichnen. Ich verwende auch oft die Methode des Mind-Mapping, nur mit Stift und Papier, die auf kreative Weise hilft, vorhandene Ergebnisse zu verbinden, fehlende Punkte im Projekt zu finden und neue Ideen zu entwickeln. Wenn ich schließlich mit einem Problem festgefahren bin, das nicht einfach zu lösen ist, suche ich die Hilfe von Experten. Das Bitten um ein Feedback von Kollegen, die mit dem Projekt nicht allzu vertraut sind, hilft auch dabei, eine neue und andere Perspektive auf das Problem zu erhalten.“

 

7. Welchen Geheimtipp würden Sie gerne angehenden Wissenschaftler/innen mit auf den Weg geben? 
„Ich würde jungen Studenten und Wissenschaftlern empfehlen, offen zu sein, wenn es um verschiedene Berufsfelder als Wissenschaftler geht, sei es in der Wissenschaft, in der Industrie, im Gesundheits- oder Regierungssektor oder bei Start-ups. Unabhängig davon, wofür Sie sich entscheiden, folgen Sie immer Ihrer Leidenschaft und Begeisterung für die Wissenschaft. Hören Sie nie auf, neugierig, kreative und mutige Fragen zu stellen und Hypothesen aufzustellen, da dies Spaß an der Wissenschaft macht. Resilienz, Durchsetzungsvermögen, Zusammenarbeit und Respekt helfen auch im hart umkämpften wissenschaftlichen Umfeld. Und finden Sie Zeit für Ihre Hobbys und Aktivitäten außerhalb der Wissenschaft, da dies dazu beiträgt, das Wohlbefinden in Zeiten aufrechtzuerhalten, in denen Experimente nicht funktionieren oder wenn Sie sich überarbeitet fühlen.“

 

 

Den Artikel von Magdalena Murawska und Andreas G. Ladurner finden Sie in der BIOspektrum-Ausgabe 3/21: „Wie das Histon-Chaperon FACT aktives und stilles Chromatin bewahrt