Forschung

Forschungsschwerpunkte: Molekularbiologie, Gentranskription, Genregulation, RNA-Polymerasen, dreidimensionale Struktur von Enzymen

Patrick Cramer ist Chemiker und Molekularbiologe. Er erforscht, wie Zellen im Erbgut gespeicherte Informationen auslesen (Gentranskription). Er konnte die dreidimensionale Struktur eines der größten Enzyme im Zellkern aufklären und dadurch wesentliche Teile des Transkriptions-Mechanismus entschlüsseln.

Im Gewebe des Körpers erfüllen verschiedenste Eiweiße (Proteine) ganz unterschiedliche Aufgaben. Die Proteine werden nach Bauplänen hergestellt, die im Erbgut gespeichert sind. Um die Proteine herzustellen, müssen die Baupläne in der DNA gelesen werden. Für diese Gentranskription setzen die Zellen bestimmte Enzyme ein, sogenannte RNA-Polymerasen. Patrick Cramer will verstehen, wie diese Polymerasen arbeiten und die Mechanismen der Gentranskription und Genregulation aufklären.

Mit seinem Team hat Cramer die dreidimensionale Struktur der RNA-Polymerase II von Hefezellen aufgeklärt und konnte zeigen, von welchen zellulären Faktoren sie gesteuert wird. Er beschrieb als Erster die dreidimensionale atomare Struktur einer Polymerase bei einem Säugetier, dem Rind. Außerdem nahm er den ersten Film der Transkription in atomarer Auflösung auf.

Patrick Cramer will die RNA-Polymerase in Säugetierzellen weiter erforschen und herausfinden, wie Gene auf molekularer Ebene an- und abgeschaltet werden und ihre Aktivität kontrolliert wird. Mit seiner Forschung möchte er die Regulation der Gentranskription vollständig beschreiben. Er setzt dafür strukturbiologische Methoden wie die Röntgenkristallografie und die Elektronenmikroskopie ein, aber auch Methoden der Bioinformatik und funktionalen Genomik. Cramer hat das Forschungsgebiet der Lebenswissenschaften ausgebaut und trägt zur Entwicklung der Genombiologie und der molekularen Systembiologie bei.

Foto: Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie

Werdegang

• seit 2017 Honorarprofessor an der Georg-August-Universität Göttingen
• seit 2014 Direktor am Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie, Göttingen
• 2010-2013 Leiter der Abteilung Biochemie, Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München
• 2004-2013 Direktor des Genzentrums München der LMU
• 2004-2014 Professor für Biochemie an der LMU München
• 2001-2003 Tenure-Track Professor für Biochemie an der LMU München
• 1999-2001 Postdoktorand an der Stanford University, USA
• 1998 Promotion in Biochemie, Universität Heidelberg/EMBL Grenoble, Frankreich
• 1995-1998 Doktorand am EMBL Grenoble
• 1994 Diplom in Chemie an der Universität Heidelberg
• 1989-1995 Studium der Chemie an den Universitäten Stuttgart, Heidelberg, Bristol und Cambridge, UK

Projekte

• seit 2016 DFG-Projekt „Hochauflösende Kartierung und quantitative Modellierung kooperativer RNA-Bindungen in mRNPs“, Teilprojekt zu SPP 1935 „Deciphering the mRNP code: RNA-bound determinants of post-transcriptional gene regulation“
• seit 2015 DFG-Projekt „Integrierte Strukturbiologie des Mediator-Komplexes“, Teilprojekt zu SFB 860 „Integrative Strukturbiologie dynamischer makromolekularer Komplexe“
• 2013-2015 DFG-Projekt „Struktur der Nukleosom-transkribierenden RNA-Polymerase II“, Teilprojekt zu SFB 1064 „Chromatindynamik“
• 2011-2015 DFG-Projekt „Struktur und Funktion von RNA Polymerase I-Komplexen“, Teilprojekt zu SFB 960 „Die Bildung von Ribosomen: Grundlagen der RNP-Biogenese und Kontrolle ihrer Funktion“
• 2008-2014 Koordinator des DFG-Sonderforschungsbereichs 646 „Regulatorische Netzwerke in Expression und Erhalt des Genoms“
• 2008-2011 DFG-Projekt „Strukturanalyse der RNA-Polymerase I und eines minimalen RNA-Polymerase-Initiationskomplexes“, Teilprojekt zu FOR 1068 „Vom Chromatin zum Ribosom: Regulation und Mechanismen der Ribosomen-Biogenese“
• 2006-2014 Mitglied des Exzellenzclusters „Nanosystems Initiative Munich” (NIM)
• 2006-2013 Mitglied des Exzellenzclusters „Center for Integrated Protein Science Munich” (CIPSM)
• 2005-2007 Stellv. Sprecher des DFG-Sonderforschungsbereichs 646
• 2005-2015 DFG-Projekt „Integration von Genom-assoziierten Prozessen durch den RNA Polymerase II-Mediator-Komplex“, Teilprojekt zu SFB 646
• 2004-2009 DFG-Projekt „Struktureller Mechanismus der Chromatin-Transskription“
• 2003-2006 Mitglied des Forschungsnetzwerks Transregio 5 „Chromatin”
• 2001-2013 DFG-Projekt „Structure of RNA polymerase II transcription complexes”

Funktionen

• seit 2017 Koordinator der International Max Planck Research School for Genome Science
• seit 2017 Mitglied im Advisory Editorial Board von Molecular Systems Biology
• 2017-2019 Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat des Bejing Advanced Innovation Center for Structural Biology
• 2017 Ko-Organisator, EMBO Conference on Chromatin and Epigenetics
• seit 2016 Mitglied im Editorial Board von Cell
• seit 2016 Vorsitzender des Beirats des European Molecular Biology Laboratory (EMBL)
• 2016 Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin, Berlin
• seit 2015 Review-Redakteur von eLife
• seit 2015 Stellv. Sprecher der Göttingen Graduate School for Neuroscience and Molecular Biology
• 2014-2017 Mitglied der Perspektiv-Kommission der Max-Planck-Gesellschaft
• 2014 Ad-hoc-Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat des Friedrich Miescher-Instituts, Basel, Schweiz
• seit 2014 Mitglied im Auswahlkomitee für den Otto-Bayer-Preis, Bayer Science and Education Foundation, Leverkusen
• 2013 Mitglied im Gutachterausschuss des Berlin Institute of Health (BIH)
• 2012-2014 Vertrauensdozent der Elite Academy Bayern
• 2011-2014 Initiator und Koordinator des Bavarian Research Center for Molecular Biosystems
• seit 2010 Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat des Center for Structural Systems Biology, Hamburg
• seit 2012 Mitglied im Beirat des European Molecular Biology Laboratory (EMBL)
• seit 2011 Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat des Biochemistry Center Heidelberg
• seit 2010 Mitglied im Editorial Board von Transcription
• 2010-2011 Mitglied im Zukunftsrat der Bayerischen Staatsregierung
• 2009-2013 Mitglied im wissenschaftlichen Beirat des Max-Planck-Instituts für Entwicklungsbiologie, Tübingen
• seit 2009 Mitglied im Editorial Board des EMBO Journal
• seit 2008 Mitglied im Auswahlkomitee der DFG für den Heinz Maier-Leibniz-Preis
• 2008-2009 Mitglied des Wissenschaftlich-Technischen Beirats der Bayerischen Staatsregierung
• 2007-2013 Mitglied im Forschungsrat der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München
• 2007-2009 Dekan der Fakultät Chemie und Pharmazie der LMU München
• 2005-2007 Mitglied im Beirat der Abteilung Chemie und Biochemie, LMU München
• 2004-2006 Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat der Swiss Light Source
• 2002-2013 Mitglied im Beirat der Fakultät für Chemie und Pharmazie, LMU München
• seit 2000 Gutachter für wissenschaftliche Zeitschriften wie Science, Nature, Cell
• seit 2001 Gutachter für Forschungseinrichtungen und Stiftungen, u.a. Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), National Science Foundation (NSF), National Institutes of Health (NIH), Wellcome Trust, EU

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• 2016 Centenary Award der British Biochemical Society
• 2016 ERC Advanced Investigator Grant
• 2015 Class of 1942 James B. Sumner Lectureship
• 2015 Arthur Burkhardt-Preis
• 2015 Gastprofessor am Karolinska-Institut, Stockholm, Schweden
• 2012 Bundesverdienstkreuz
• 2012 Paula und Richard von Hertwig-Preis
• 2012 Gastprofessur der Vallee Foundation
• 2011 Feldberg Foundation Prize
• seit 2010 Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft
• 2010 ERC Advanced Investigator Grant
• 2010 Ehrenmedaille des Robert Koch-Instituts
• seit 2009 Mitglied der European Molecular Biology Society (EMBO)
• seit 2009 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2009 Ernst Jung-Preis für Medizin
• 2009 Familie Hansen-Preis der Bayer Science & Education Foundation
• 2008 Bijvoet Medaille der Universität Utrecht, Niederlande
• 2007 Steinhofer Lecture, Universität Freiburg
• 2007 LMU Excellent Research Professorship
• 2007 Philip Morris-Forschungspreis
• 2006 Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)
• 2004 Eppendorf-Preis für europäische Nachwuchsforscher
• 2002 Wissenschaftspreis der GlaxoSmithKline Stiftung
• 2000 EMBO Young Investigator
• 2000 MSC Future Investigator Award