Prof. Dr. Cynthia M. Sharma

Infektionsbiologie, bakterielle Krankheitserreger, RNA-Biologie, CRISPR-Cas-Immunsysteme, Kartierung und Charakterisierung von kleinen Proteinen

Cynthia Mira Sharma ist eine deutsche Biologin. Sie befasst sich mit der Frage, wie bakterielle Krankheitserreger ihre Genexpression regulieren, um sich an veränderte Umweltbedingungen anzupassen oder ihre Virulenz zu kontrollieren. In ihrem Fokus stehen dabei regulatorische RNA-Moleküle und RNA-bindende Proteine sowie kleine Proteine. Zudem erforscht sie die Biologie und Mechanismen von bakteriellen Immunsystemen wie zum Beispiel CRISPR-Cas. 

Die Forschung von Cynthia Sharma konzentriert sich auf die molekularen Prinzipien der Genexpressionskontrolle: Wie regulieren Bakterien, welche Gene zu welchem Zeitpunkt aktiviert oder deaktiviert werden, um sich zu vermehren oder zu tarnen? Wie passen sie sich an wechselnde Umwelt- oder Stressbedingungen an. Als Modellorganismen dienen unter anderem das Bakterium Helicobacter pylori, der Erreger von Magenkrebs, sowie der verwandte Lebensmittelkeim Campylobacter jejuni. Cynthia Sharma gelang es, zuvor unbekannte Mechanismen der RNA-basierten Kontrolle sowie Regulatoren der Virulenz (Infektionskraft) und Wirtskolonisierung zu identifizieren.

Die Arbeitsgruppe von Cynthia Sharma verwendet und entwickelt Methoden zur Hochdurchsatzsequenzierung für genomweite Transkriptom- und Translatom-Analysen sowie zur Untersuchung von RNA-Protein-Komplexen. Mithilfe von genomischen, genetischen und biochemischen Ansätzen identifiziert und charakterisiert sie RNA- und Proteinfaktoren wie RBPs und Ribonukleasen, das heißt Faktoren, die an der Regulation in bakteriellen Krankheitserregern beteiligt sind. Mithilfe dreidimensionaler Infektionsmodelle auf Basis von Gewebezüchtung sowie von Organoiden untersucht die Arbeitsgruppe die Rolle von sRNAs, kleinen Proteinen und RBPs in der Pathogenität von Helicobacter pylori und Campylobacter jejuni.

Ebenso analysiert die Arbeitsgruppe von Cynthia Sharma die Mechanismen und Funktionen von bakteriellen CRISPR-Cas-Immunsystemen, mit denen sich Bakterien vor Viren und Fremd-DNA schützen. Bei diesem adaptiven Abwehrmechanismen erstellen die Bakterien nach Erstinfektion eine Art molekulares Gedächtnis, um bei wiederholten Infektionen gezielt angreifen zu können.

Mit den Erkenntnissen etabliert Cynthia Sharma neue biotechnologische Anwendungen wie Hochdurchsatzsequenzierung und CRISPR-Cas, einen molekularen „Werkzeugkasten“ zur gezielten Bearbeitung von Erbmaterial und anderen Biomolekülen.