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Jun.-Prof. Jens Hör

Molekulare Grundlagen von RNA-Phagen

Unsere Forschung

Die Arbeitsgruppe von Jens Hör untersucht die Mechanismen der Infektion, Wirtsübernahme und Phagenabwehr im Rahmen der Interaktion von RNA-Phagen mit ihren Wirten. Ihr Ziel ist es, die molekularen Prinzipien zu ergründen, die diesen Prozessen zugrunde liegen, um neue und verbesserte antibakterielle Behandlungsstrategien, wie beispielsweise die Phagentherapie, zu entwickeln.

Angesichts der zunehmenden Bedrohung durch antibiotikaresistente Bakterien sind neue Behandlungsmöglichkeiten für bakterielle Infektionen dringend erforderlich. Phagen als die natürlichen Gegenspieler von Bakterien könnten Abhilfe schaffen. Hierfür ist es jedoch entscheidend, geeignete Phagen zu identifizieren und ihre Funktionsweise zu entschlüsseln. RNA-Phagen sind – im Gegensatz zu DNA-Phagen – wenig erforscht. Ihre Charakterisierung wird dazu beitragen, das volle Potenzial von Phagen bei der Entwicklung neuartiger antimikrobieller Therapien auszuschöpfen und birgt die Chance, innovative molekulare Werkzeuge und Technologien zu konzipieren.

Die Arbeitsgruppe von Jens Hör untersucht die molekularen Grundlagen dieser RNA-Phagen im Kontext der Phagen-Wirt-Interaktionen. Ihre Forschung zielt darauf ab, zu ergründen, wie RNA-Phagen ihre Wirte während der Infektion unter ihre Kontrolle bringen und wie die Wirte sich gegen die eindringenden Phagen verteidigen. Außerdem isoliert das Hör-Labor neue RNA-Phagen und charakterisiert sie funktionell.

Die Gruppe nutzt sowohl klassische biochemische und molekularbiologische Methoden als auch modernste Hochdurchsatzverfahren, um die besondere Lebensweise von RNA-Phagen im Zusammenspiel mit ihren Wirten zu analysieren. Übergeordnetes Ziel ist es, RNA-Phagen besser zu verstehen und herauszufinden, wie sie für die Entwicklung neuer antibakterieller Strategien genutzt werden können.

 

Team-Mitglieder

Aatreyi Roy

Aatreyi Roy

Doktorandin

Sarah Reichardt

Sarah Reichardt

Technische Assistentin

Forschungsprojekte

Dem Virus ein Schnippchen schlagen

Phagen – Viren, die Bakterien befallen – bestehen aus einem Kopf und einem Schwanz. Der Kopf enthält das genetische Material des Phagen. Die Schwanzfasern dienen dazu, einen potenziellen Wirt zu finden, also eine Bakterienzelle, in die er dieses Material einbringen kann. Nach der Injektion übernimmt der Phage die Zellmaschinerie des Bakteriums: Er zwingt es, neue Phagen-Kopien zu produzieren. Diese Kopien sprengen schließlich die Zelle und infizieren andere Bakterien in der Kolonie. Jens Hör und Kolleg:innen vom Weizmann Institute of Science beschreiben in der Fachzeitschrift Nature ein bakterielles Immunsystem, das den Plan der Phagen durchkreuzt, indem es ein kleines Eiweißmolekül an ihren Schwanz bindet. Die Komponenten dieses neuen Immunsystems ähneln in ihrer Struktur einem menschlichen Immunmechanismus. Sie könnten dazu beitragen, dessen Funktionsweise und somit die Entstehung unseres eigenen Immunsystems besser zu beleuchten.

Publikationen

2024

Bacteria conjugate ubiquitin-like proteins to interfere with phage assembly

Hör J, Wolf SG, Sorek R (2024)

Nature 631 (8022): 850-856

2023

Discovery of phage determinants that confer sensitivity to bacterial immune systems

Stokar-Avihail A, Fedorenko T, Hör J, Garb J, Leavitt A, Millman A, Shulman G, Wojtania N, Melamed S, Amitai G, Sorek R (2023)

Cell 186 (9): 1863-1876.e16

2022

INRI-seq enables global cell-free analysis of translation initiation and off-target effects of antisense inhibitors

Hör J, Jung J, Ðurica-Mitic S, Barquist L, Vogel J (2022)

Nucleic Acids Research 50 (22): e128

An overview of gene regulation in bacteria by small RNAs derived from mRNA 3' ends

Ponath F, Hör J, Vogel J (2022)

FEMS Microbiology Reviews 46 (5): fuac017

An expanded arsenal of immune systems that protect bacteria from phages

Millman A, Melamed S, Leavitt A, Doron S, Bernheim A, Hör J, Garb J, Bechon N, Brandis A, Lopatina A, …, Amitai G, Sorek R (2022)

Cell Host & Microbe 30 (11): 1556-1569.e5

2021

Analysis of the RNA and Protein Complexome by Grad-seq

Hör J, Vogel J (2021)

Methods in Molecular Biology 2300: 183-201

Grad-seq identifies KhpB as a global RNA-binding protein in Clostridioides difficile that regulates toxin production

Lamm-Schmidt V, Fuchs M, Sulzer J, Gerovac M, Hör J, Dersch P, Vogel J, Faber F (2021)

microLife 2: uqab004

2020

Grad-seq shines light on unrecognized RNA and protein complexes in the model bacterium Escherichia coli

Hör J, Di Giorgio S, Gerovac M, Venturini E, Förstner KU, Vogel J (2020)

Nucleic Acids Research 48 (16): 9301-9319

Grad-seq in a Gram-positive bacterium reveals exonucleolytic sRNA activation in competence control

Hör J, Garriss G, Di Giorgio S, Hack LM, Vanselow JT, Förstner KU, Schlosser A, Henriques-Normark B, Vogel J (2020)

The EMBO Journal 39 (9): e103852

Trans-Acting Small RNAs and Their Effects on Gene Expression in Escherichia coli and Salmonella enterica

Hör J, Matera G, Vogel J, Gottesman S, Storz G (2020)

EcoSal Plus 9 (1): 10.1128/ecosalplus.ESP-0030-2019

2018

Bacterial RNA Biology on a Genome Scale

Hör J, Gorski SA, Vogel J (2018)

Molecular Cell 70 (5): 785-799

2017

Global snapshots of bacterial RNA networks

Hör J, Vogel J (2017)

The EMBO Journal 36 (3): 245-247

A Small Number of Low-abundance Bacteria Dominate Plant Species-specific Responses during Rhizosphere Colonization

Dawson W, Hör J, Egert M, van Kleunen M, Pester M (2017)

Frontiers in Microbiology 8: 975

Discovery of new RNA classes and global RNA-binding proteins

Smirnov A, Schneider C, Hör J, Vogel J (2017)

Current Opinion in Microbiology 39: 152-160