Unsere Forschung
Der zentrale Fokus unserer Forschung liegt darauf, die molekularen Komponenten und Mechanismen zu identifizieren, die dem RNA-Recoding bei viralen Infektionen zugrunde liegen.
Einige pathogene Viren (HIV, SARS-CoV) nutzen Frameshifting als Recoding-Prozess, um wichtige Gene für die Replikation und Proliferation synthetisieren zu lassen. Ein genau bestimmtes Verhältnis an unterschiedlichen Proteinen, die aufgrund der Rasterverschiebungen exprimiert werden, ist hierbei essentiell für die Vermehrung der Viren.
Neueste Forschungsergebnisse lassen außerdem darauf schließen, dass trans-agierende kleine RNA-Moleküle und Proteine an der zeitlichen Steuerung des Frameshifting beteiligt sind. Bislang sind jedoch weder die Bedeutung alternativer Translationsmechanismen, noch deren Regulation bei zellulären Prozessen und während der Pathogenese verstanden.
Mit unserer Forschung ergründen wir ebendiese zugrundeliegenden mechanistischen Abläufe.
Anhand der Erstellung und Charakterisierung eines RNA-Interaktionsnetzwerkes möchten wir Einblicke in das Zusammenspiel zwischen den Prozessen pathogener Viren und deren Wirtszellen erhalten. Außerdem nutzen wir interdisziplinäre Ansätze, um spezifische Frameshifting-Prozesse aufzuklären. Hierbei kombinieren wir biochemische und biophysikalische Analysemethoden mit neuesten RNA-Analyse-Verfahren, wie Ribosomen-Profiling und Deep Sequencing.
Zu unseren Modelsystemen gehören sowohl vereinfachte rekonstituierte virale und zelluläre Komponenten, als auch Zellkulturen von Säugetieren, was es uns erlaubt, molekulare Phänomene in vitro und in vivo zu analysieren.
Unsere Forschung
Der zentrale Fokus unserer Forschung liegt darauf, die molekularen Komponenten und Mechanismen zu identifizieren, die dem RNA-Recoding bei viralen Infektionen zugrunde liegen.
Einige pathogene Viren (HIV, SARS-CoV) nutzen Frameshifting als Recoding-Prozess, um wichtige Gene für die Replikation und Proliferation synthetisieren zu lassen. Ein genau bestimmtes Verhältnis an unterschiedlichen Proteinen, die aufgrund der Rasterverschiebungen exprimiert werden, ist hierbei essentiell für die Vermehrung der Viren.
Neueste Forschungsergebnisse lassen außerdem darauf schließen, dass trans-agierende kleine RNA-Moleküle und Proteine an der zeitlichen Steuerung des Frameshifting beteiligt sind. Bislang sind jedoch weder die Bedeutung alternativer Translationsmechanismen, noch deren Regulation bei zellulären Prozessen und während der Pathogenese verstanden.
Mit unserer Forschung ergründen wir ebendiese zugrundeliegenden mechanistischen Abläufe.
Anhand der Erstellung und Charakterisierung eines RNA-Interaktionsnetzwerkes möchten wir Einblicke in das Zusammenspiel zwischen den Prozessen pathogener Viren und deren Wirtszellen erhalten. Außerdem nutzen wir interdisziplinäre Ansätze, um spezifische Frameshifting-Prozesse aufzuklären. Hierbei kombinieren wir biochemische und biophysikalische Analysemethoden mit neuesten RNA-Analyse-Verfahren, wie Ribosomen-Profiling und Deep Sequencing.
Zu unseren Modelsystemen gehören sowohl vereinfachte rekonstituierte virale und zelluläre Komponenten, als auch Zellkulturen von Säugetieren, was es uns erlaubt, molekulare Phänomene in vitro und in vivo zu analysieren.
Jun. Prof. Dr. Neva Caliskan
Die Mechanismen des RNA-Recodings während Infektionen zu verstehen, wird uns neue Einblicke in die Regulierung der Translation gewähren und könnte zukünftig wertvolle Ansatzpunkte für neuartige Gentherapien liefern.
Neva Caliskan hat Molekularbiologie und Genetik an der Middle East Technical University in Ankara (Türkei) studiert und ihren Master an der International Max Planck Research School for Molecular Biology (Göttingen) im Jahr 2009 erhalten. Nach Abschluss ihrer Promotion im Jahr 2013 war sie zunächst Postdoc am Lehrstuhl für Physikalische Biochemie am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie und arbeitete anschließend von 2015-2017 als Projektleiterin am selben Institut. Seit Januar 2018 leitet sie die Forschungsgruppe “Recoding Mechanisms in Infections” (REMI) am Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung in Würzburg. Zudem hat sie seit Mai 2018 eine Juniorprofessur an der Medizinischen Fakultät der Julius-Maximilians-Universität Würzburg inne.
Ausgewählte Publikationen
Bock L.*, Caliskan N.*, Korniy N., Peske F., Rodnina MV. and Grubmueller H. (2019). Thermodynamic control of –1 programmed ribosomal frameshifting, Nature Communications, in press. (*co-first authors)
Matsumoto S., Caliskan N., Rodnina M. V., Murata A., and Nakatani K. (2018). Small synthetic molecule as an activator for −1 ribosomal frameshifting, Nucleic Acid Research, 46(16): 8079-8089
Caliskan N, Wohlgemuth I, Korniy N, Pearson M, Peske F, Rodnina MV Conditional Switch between Frameshifting Regimes upon Translation of dnaX mRNA Mol Cell 2017, 66(4): 558-567
Belardinelli R., Sharma H., Caliskan N., Peske F., Wintermeyer W. and Rodnina M. V. (2016). Choreography of molecular movements during ribosome progression along the mRNA. Nature Structural and Molecular Biology, 23(4):342-8
Caliskan N, Peske F, Rodnina MV Changed in translation: mRNA recoding by -1 programmed ribosomal frameshifting Trends Biochem Sci 2015, 40(5): 265-274
Caliskan N, Katunin VI, Belardinelli R, Peske F, Rodnina MV Programmed -1 frameshifting by kinetic partitioning during impeded translocation Cell 2014, 157(7): 1619-1631
