Melina Schuh ist neue Direktorin am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

15. Januar 2016

Das Max-Planck-Institut (MPI) für biophysikalische Chemie in Göttingen hat Melina Schuh als Direktorin berufen. Die Biochemikerin wechselte zum Januar dieses Jahres mit ihrer Gruppe vom renommierten MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge (England) an das Institut. Dort wird sie in der neu eingerichteten Abteilung Meiose erforschen, wie sich befruchtungsfähige Eizellen in Säugetieren entwickeln. Darüber hinaus interessiert die Wissenschaftlerin, wie Fehler bei diesem Vorgang Fehlgeburten, Unfruchtbarkeit und Down-Syndrom verursachen. Mit ihrer Ernennung zur Direktorin hat das MPI für biophysikalische Chemie nun 13 Abteilungen

„Es ist großartig, dass wir eine junge, engagierte und international anerkannte Wissenschaftlerin für unser Institut als Direktorin gewinnen und damit die Forschung auf dem Gebiet der organismischen Biologie verstärken konnten“, freut sich der Geschäftsführende Direktor des MPI für biophysikalische Chemie, Herbert Jäckle. 

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Dr. Melina Schuh

Mit ihrem Team erforscht Melina Schuh, wie befruchtungsfähige Eizellen durch spezialisierte Zellteilungen – Meiose genannt – entstehen. „Unser Forschungsthema ist auch medizinisch von großer Relevanz, da Eizellen von Säugetieren und Menschen sehr häufig eine falsche Zahl von Chromosomen enthalten. Wissenschaftler bezeichnen diesen Defekt als Aneuploidie“, erklärt die neue Direktorin. 

Bevor eine Eizelle mit einer Samenzelle verschmelzen kann, muss sie ihren Chromosomensatz halbieren. Nur einer der beiden Chromosomensätze verbleibt in der reifen Eizelle, während der andere unter Bildung eines sogenannten Polkörpers aus dem Zellplasma ausgeschleust wird. Fehler bei diesem Prozess führen zu Eizellen mit überzähligen oder fehlenden Chromosomen. Werden diese befruchtet, stirbt der Embryo häufig ab oder zeigt Auffälligkeiten wie das Down- oder Klinefelter-Syndrom. Über viele Details bei der Chromosomen-Verteilung wissen Forscher bisher jedoch nur wenig.

Die Biochemikerin möchte mit ihrem Team aufklären, wie es bei der Chromosomen-Trennung zu Fehlern kommt und ob sich die Genauigkeit bei diesem Vorgang erhöhen lässt. Auch will die Wissenschaftlerin herausfinden, weshalb die Fruchtbarkeit der Frau mit dem Alter nachlässt: Ältere Frauen erleiden öfter eine Fehlgeburt und bringen häufiger ein Kind mit Chromosomen-Anomalien zur Welt.

Eizellen älterer Frauen anfälliger für Anomalien 

Eine wichtige Rolle dabei spielt, dass die Qualität unreifer Eizellen – die bereits von Geburt an bei jeder Frau angelegt sind – mit deren Alter abnimmt. Doch warum ist das so? Wie Schuh mit ihrem Team jetzt herausfand, scheinen dabei altersbedingte Veränderungen in der Chromosomen-Architektur eine wichtige Rolle zu spielen. So konnte ihr Forscherteam zeigen, dass zusammengehörige (homologe) Chromosomen in unreifen Eizellen bei Frauen über 35 Jahren schlechter aneinander binden als bei jüngeren.

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Maschine für die Chromosomentrennung in menschlicher Eizelle. Der Spindelapparat (grau) trennt die Chromosomen (magenta). Das Zytosklelett-Protein Aktin ist blau gefärbt.

Homologe Chromosomen ordnen sich vor der Teilung der Eizelle mithilfe sogenannter Spindelfasern in der Zellmitte an. Dort werden sie getrennt und der Spindelapparat transportiert je eine Kopie zu den beiden Zellpolen. „Unter dem Mikroskop konnten wir direkt beobachten, dass unvollständig gepaarte Chromosomen während der Teilung dazu neigen, sich zu drehen. Manchmal fallen sie sogar zu früh auseinander. Als Folge können die Spindelfasern die Chromosomen nicht mehr richtig greifen und voneinander trennen. Dies erhöht die Chance, dass die Chromosomen nicht mehr präzise auf Eizelle und Polkörper verteilt werden“, berichtet die Biochemikerin von ihren neuesten Forschungsergebnissen. 

„Unsere Erkenntnisse tragen dazu bei, besser zu verstehen, wie befruchtungsfähige Eizellen entstehen. Sie helfen auch, im molekularen Detail aufzuklären, warum Kinder älterer Frauen häufiger unter Chromosomenanomalien leiden als die jüngerer. Dieses Wissen könnte zukünftig helfen, Frauen in ihren späten 30ern und frühen 40ern ihren Kinderwunsch zu erfüllen“, so die neue Max-Planck-Direktorin.

Melina Schuh studierte Biochemie an der Universität Bayreuth und promovierte 2008 am European Laboratory of Molecular Biology (EMBL) sowie an der Universität Heidelberg. Im Anschluss wechselte sie nach Cambridge (England), wo sie von 2009 bis Ende 2015 als Gruppenleiterin am MRC Laboratory of Molecular Biology forschte. Seit Januar dieses Jahres ist sie im Hauptamt als Direktorin am MPI für biophysikalische Chemie tätig. Für ihre Arbeiten wurde sie mehrfach ausgezeichnet, darunter mit dem John Kendrew Award, dem Young Scientist Biochemical Society Early Career Award und dem Lister Research Prize. (cr)

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