Unsere Expertise
Um das Genom von Mäusen gezielt zu verändern nutzen wir verschiedene molekularbiologische Verfahren. Dies umfasst die Integration von Punktmutationen und Tags, die konstitutive oder auch gewebespezifische (konditionale) Inaktivierung von Genen (Knock-outs) und die Integration von Reportern oder Rekombinasen (Knock-in), aber auch die Integration von synthetischen Kassetten für eine extern steuerbare Expression der Gene.
Folgende molekularbiologischen Verfahren werden für das ‚Genetic Engineering’ eingesetzt:
- klassische Verfahren zur homologe Rekombination
- CRISPR/Cas9 basierte Verfahren
- Targeting von chromosomalen ‚Hot-Spots’ mittels sequenzspezifischer Rekombinasen (Recombinase mediated cassette exchange, RMCE)
- BAC Engineering
Das Einbringen der genetischen Veränderungen erfolgt dabei auf zwei verschiedenen Wegen:
- in pluripotenten embryonalen Stammzellen, die dann in Blastozysten eingebracht und in die Maus transferiert werden.
- in Zygoten, die direkt nach Manipulation in Mäuse transplantiert werden.
Unsere Forschung
Wir entwickeln Verfahren zur vorhersagbaren, extern kontrollierbaren Genexpression. Hierfür untersuchen wir insbesondere die Wechselwirkung von synthetischen Kassetten mit dem Genom der Maus und die Mechanismen, die zur Inaktivierung von synthetischen Expressionskassetten führen. Darüber hinaus entwickeln wir Verfahren, um die Inaktivierung dieser Expressionskassetten zu vermeiden oder zu überwinden.
Unsere Expertise
Um das Genom von Mäusen gezielt zu verändern nutzen wir verschiedene molekularbiologische Verfahren. Dies umfasst die Integration von Punktmutationen und Tags, die konstitutive oder auch gewebespezifische (konditionale) Inaktivierung von Genen (Knock-outs) und die Integration von Reportern oder Rekombinasen (Knock-in), aber auch die Integration von synthetischen Kassetten für eine extern steuerbare Expression der Gene.
Folgende molekularbiologischen Verfahren werden für das ‚Genetic Engineering’ eingesetzt:
- klassische Verfahren zur homologe Rekombination
- CRISPR/Cas9 basierte Verfahren
- Targeting von chromosomalen ‚Hot-Spots’ mittels sequenzspezifischer Rekombinasen (Recombinase mediated cassette exchange, RMCE)
- BAC Engineering
Das Einbringen der genetischen Veränderungen erfolgt dabei auf zwei verschiedenen Wegen:
- in pluripotenten embryonalen Stammzellen, die dann in Blastozysten eingebracht und in die Maus transferiert werden.
- in Zygoten, die direkt nach Manipulation in Mäuse transplantiert werden.
Unsere Forschung
Wir entwickeln Verfahren zur vorhersagbaren, extern kontrollierbaren Genexpression. Hierfür untersuchen wir insbesondere die Wechselwirkung von synthetischen Kassetten mit dem Genom der Maus und die Mechanismen, die zur Inaktivierung von synthetischen Expressionskassetten führen. Darüber hinaus entwickeln wir Verfahren, um die Inaktivierung dieser Expressionskassetten zu vermeiden oder zu überwinden.
Prof. Dr. Dagmar Wirth
„Die gezielte genetische Veränderung von Mäusen ist eine wichtige Technologie. Sie erlaubt es, geeignete experimentelle Tiermodelle zu erstellen, mit denen viele Fragen der Infektion und Wirtsabwehr gezielt untersucht werden können.“
Dagmar Wirth studierte in Braunschweig Chemie. Bereits während ihrer Promotion an der GBF – dem heutigen HZI – wandte sie sich der Genregulation von Säugerzellen zu und beschäftigte sich mit chromosomalen Elementen, die Genexpression beeinflussen. Anschließend forschte sie als Postdoc an der Rekombination in Säugerzellen und Viren und entwickelte Viren für gentherapeutische Anwendungen.
Nach ihrer Tätigkeit als Wissenschaftlerin in der Abteilung für Klinische Immunologie kehrte sie im Jahr 2004 an die GBF zurück und wurde kurze Zeit später Projektleiterin für Zelluläre Modelle und Forschungsgruppenleiterin für Modellsysteme für Infektion und Immunität (MSYS). Für diese Forschungsaktivitäten in MSYS entwickelt sie auch neue transgene Mausmodelle mit vorhersagbarer und kontrollierbarer Genexpression.
Um die Expertise zur Generierung transgener Modelle allen Forschungsgruppen des Zentrums zur Verfügung zu stellen und weiterzuentwickeln, wurde in 2012 die Serviceeinheit „Transgene Mäuse“ (TGSM) eingerichtet, die Dagmar Wirth leitet.
Team
Ausgewählte Publikationen
Gödecke, N., Herrmann, S., Weichelt, V., and Wirth, D. (2023). A Ubiquitous Chromatin Opening Element and DNA Demethylation Facilitate Doxycycline-Controlled Expression during Differentiation and in Transgenic Mice. ACS Synth Biol 12, 482-491.
DOI: 10.1021/acssynbio.2c00450
Brown, R.J.P., Tegtmeyer, B., Sheldon, J., Khera, T., Anggakusuma, Todt,D., Vieyres, G., Weller, R., Joecks, S., Zhang, Y.,Sake, S., Bankwitz, D., Welsch, K., Ginkel, C., Engelmann, M., Gerold, G., Steinmann, E.,Yuan, Q., Ott, M., Vondran, F.W.R., Krey, T., Stroh, L.J.,Miskey, C., Ivics, Z., Herder, V., Baumgartner, W., Lauber, C., Seifert, M., Tarr, A.W., McClure, C.P., Randall, G., Baktash, Y., Ploss, A., Thi, V.L.D., Michailidis, E., Saeed, M., Verhoye, L., Meuleman, P., Goedecke, N., Wirth, D., Rice, C.M., Pietschmann, T. (2020) Liver-expressed Cd302 and Cr1l limit hepatitis C virus cross-species transmission to mice. Sci Adv 6: eabd3233.
DOI: 10.1126/sciadv.abd3233
Ziegler, P.K., Bollrath, J., Pallangyo, C.K., Matsutani, T., Canli, Ö., De Oliveira, T., Diamanti, M.A., Müller, N., Gamrekelashvili, J., Putoczki, T., Horst, D., Mankan, A.K., Öner, M.G., Müller, S., Müller-Höcker, J., Kirchner, T., Slotta-Huspenina, J., Taketo, M.M., Reinheckel, T., Dröse, S., Larner, A.C., Wels, W.S., Ernst, M., Greten, T.F., Arkan, M.C., Korn, T., Wirth, D., Greten, F.R. (2018) Mitophagy in Intestinal Epithelial Cells Triggers Adaptive Immunity during Tumorigenesis. Cell 174: 88-101.
DOI: 10.1016/j.cell.2018.05.028
Gödecke, N., Zha, L., Spencer, S., Behme, S., Riemer, P., Rehli, M., Hauser, H., Wirth, D. (2017) Controlled re-activation of epigenetically silenced Tet promoter-driven transgene expression by targeted demethylation. Nucl Acids Res Sep 19;45(16):e147
DOI:10.1093/nar/gkx601
Cebula, M., Riehn, M., Hillebrand, U., Kratzer, Ramona, Kreppel, F., Koutsoumpli, G., Daemen, T., Hauser, H., Wirth, D. (2017) TLR9 mediated conditioning of the liver environment is essential for successful intrahepatic immunotherapy and effective memory recall. Molecular Therapy 25 (10): 2289-2298.
DOI: 10.1016/j.ymthe.2017.06.018
Publikationen
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