Daniel Gerlich befasst sich in seiner Arbeit mit einer der grundlegendsten Fragen der Biologie: wie organisieren und vererben Zellen ihr genetisches Material? Die genetische Information, die Form und Funktion eines jeden biologischen Organismus festlegt, ist in linearen DNA-Molekülen verschlüsselt, die erstaunlich lang sein können. Damit dieser genetische Code richtig gelesen, vervielfältigt und weitergegeben werden kann, werden die langen DNA-Moleküle in Chromosomen verpackt.
Die Chromosomen selbst durchlaufen tiefgreifende strukturelle Veränderungen: Während des größten Teils des Zellzyklus füllen die Chromosomen den Zellkern als lockere, dekomprimierte Struktur aus, wodurch die genetische Information in der DNA zugänglich wird und exprimiert werden kann. Wenn sich die Zelle allerdings auf die Zellteilung vorbereitet, muss sich jedes Chromosom zu einer separaten kompakten Struktur verdichten, sodass es an die Tochterzellen weitergegeben werden kann. Während die morphologische Reorganisation der Chromosomen bereits vor über einem Jahrhundert beobachtet wurde, waren die molekularen Mechanismen, die die Verdichtung und Trennung der Chromosomen vorantreiben, bislang völlig unbekannt.
Mit einer innovativen Kombination aus Hochdurchsatz-Mikroskopie, Biophysik und Genomik haben Daniel Gerlich und seine Arbeitsgruppe entscheidende Mechanismen entdeckt, die die Chromosomenorganisation während der Zellteilung steuern. Eine von Gerlichs bedeutendsten Durchbrüchen war die Identifizierung von Ki-67, einem Protein, das wie eine molekulare Bürste arbeitet und während der Mitose das Verklumpen der Chromosomen verhindert.
Darüber hinaus hat seine Forschung neue Erkenntnisse über die Bildung des Zellkerns nach der Zellteilung geliefert - ein entscheidender Prozess, der die korrekte Funktion des Genoms ermöglicht. Seine Entdeckungen zu den Mechanismen des Zellkernaufbaus, einschließlich der Rolle der Ki-67-Deaktivierung und eines neu identifizierten BAF-Chromatin-Netzwerks, haben unser Verständnis davon verändert, wie aus einem Satz separater Chromosomen ein funktionsfähiger Zellkern entsteht. Zudem haben seine wegweisenden Techniken zur DNA-Markierung und Sequenzierung die komplexe Faltung duplizierter Chromosomen enthüllt und somit neue Wege zur Erforschung der Genomstabilität eröffnet.
Gerlichs Forschung hat neue Erkenntnisse darüber geliefert, wie große DNA-Moleküle räumlich und mechanisch innerhalb der Zellen kontrolliert werden. Der Schrödinger-Preis würdigt diese bahnbrechenden Beiträge, die einen Meilenstein auf dem Gebiet der Genomorganisation darstellen. „Diese Anerkennung würdigt das Engagement und die Kreativität meines Teams. Unsere gemeinsamen Anstrengungen haben es uns ermöglicht, das Wissen über die Genomorganisation wesentlich zu erweitern“, sagt Daniel Gerlich. „Wir freuen uns darauf, unsere Entdeckungsreise auf diesem spannenden Gebiet fortzusetzen.“
Der Erwin-Schrödinger-Preis wird seit 1956 jährlich an Wissenschaftler:Innen in Österreich verliehen, um herausragende Forschungsarbeiten in den mathematischen und naturwissenschaftlichen Disziplinen zu würdigen. Daniel Gerlich ist der dritte Träger des Erwin-Schrödinger-Preises am IMBA: Elly Tanaka erhielt den Preis im Jahr 2018, Jürgen Knoblich im Jahr 2012.
Daniel Gerlich ist Forschungsgruppenleiter am Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften. Daniel Gerlichs herausragende Karriere begann mit seiner Tätigkeit als Assistenzprofessor an der ETH Zürich (2005-2012) und als Postdoktorand am Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) in Heidelberg (2002-2005). Seit 2012 leitet er eine Forschungsgruppe am IMBA, wo er sich mit der dreidimensionalen Architektur des Genoms, den biophysikalischen Eigenschaften von Chromosomen und den Mechanismen des Zellkernaufbaus nach der Mitose beschäftigt.
Daniel Gerlich wurde im Jahr 2022 in die Academia Europaea gewählt und ist seit 2017 Mitglied der EMBO. Er erhielt einen ERC Advanced Investigator Grant im Jahr 2021, neben mehreren anderen hochrangigen Forschungsstipendien.
Der Erwin Schrödinger-Preis wird an Gelehrte vergeben, die in Österreich oder einer internationalen Einrichtung mit Österreichbezug bzw. mit österreichischer Beteiligung tätig sind und hervorragende wissenschaftliche Leistungen in den von der mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse der ÖAW im weitesten Sinn vertretenen Fächern vollbracht haben. Mit dem Preis sollen herausragende wissenschaftliche Leistungen gewürdigt werden.