Prof. Dr. Andrea Musacchio

Forschungsschwerpunkte: Zellteilung, Chromosomen, mitotischer Spindel, Centromere, Kinetochore
Andrea Musacchio ist ein italienischer Struktur-, Molekular- und Zellbiologe. Er erforscht die molekularen Mechanismen der Zellteilung, die wichtige Auswirkungen auf die Untersuchung genetischer Veränderungen bei Tumoren und anderen Krankheiten haben.
Andrea Musacchio befasst sich mit den Prozessen, die eine fehlerfreie Verteilung des Genoms von der Mutter- auf die Tochterzellen ermöglichen. Während der Mitose (Zellteilung) bestehen die Chromosomen aus zwei identischen, miteinander verbundenen Kopien. Bei diesem Prozess befestigen sich die Chromosomen selbst an einem Gerüst, der mitotischen Spindel. Die Befestigung erfolgt über komplexe Strukturen, den Kinetochoren. Sobald die Chromosomen durch diese Befestigungen an der Spindel angeordnet sind, werden sie abgetrennt und auf beiden Enden der sich teilenden Mutterzelle neu ausgerichtet So erbt jede Tochterzelle die gleiche chromosomale Zusammensetzung.
Andrea Musacchios Forschungsgruppe konzentriert sich auf das Studium der Kinetochore. Diese bieten den Chromosomen während der Zellteilung Anknüpfungspunkte an die Mitotische Spindel. Außerdem überwachen die Kinetochore Kontrollmechanismen, welche sowohl Fehler bei der Anknüpfung der Spindelfasern an die mitotische Spindel beheben als auch den Zeitpunkt Chromosomenabtrennung koordinieren, um deren Neuausrichtung zu verwirklichen. Diese Mechanismen sind zentral für einen möglichst hohen Lebendzellanteil, da deren Ausschaltung zu Fehlern in der Chromosomenteilung führt, was bewirkt, dass die Tochterzellen die falsche Anzahl an Chromosomen erben. Deshalb sind Kinetochore unerlässlich für die Vererbung des Genoms und die Fortpflanzung.
In seiner Forschung kombiniert Andrea Musacchio biochemische Rekonstruktionen mit Struktur- und zellbiologischen Analysen, um Einsicht in die Funktionsweise der Kinetochore zu erhalten. Seine Arbeitsgruppe war in der Lage, Partikel von Kinetochoren die alle Kernelemente aufweisen, unter Laborbedingungen wiederherzustellen. Analog bauten sie einen der oben genannten Fehlerkorrekturmechanismen mit gereinigten Komponenten wieder zusammen. Mithilfe der Röntgenkristallographie und der Einzelteilchen-Kryo-Elektronenmikroskopie identifizierte das Team um Andrea Musacchio die Strukturen der Kernelemente des Kinetochores und nutzte diese Information, um in ihnen gezielt präzise Funktionsstörungen zu erzeugen. Diese Ansätze ermöglichen es Andrea Musacchio, erstmals grundlegende funktionelle Aspekte der Kinetochor-Biologie zu beleuchten.