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Forscherporträts



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Ob im Zellinnern oder im molekularbiologischen Labor - ohne DNA-Polymerasen wäre keine DNA-Synthese möglich. Regulation und Anwendung dieser vielseitigen Enzymfamilie sind Gegenstand der Forschung von Prof. Dr. Andreas Marx von der Universität Konstanz. Neben der Grundlagenforschung zu den natürlich vorkommenden Varianten beschäftigt er sich aber auch mit der gezielten Entwicklung neuartiger Polymerasen. Diese können zur Beantwortung biologischer Fragestellungen sowie beispielsweise für die molekulare Krankheitsdiagnostik eingesetzt werden.

Textile Produkte zur Wundbehandlung werden heute zunehmend mit bioaktiven Funktionen gekoppelt. Insgesamt kommen immer mehr bioverträgliche und resorbierbare Hightech-Materialien am und im Körper zum Einsatz - therapeutisch, diagnostisch und sensorisch. An innovativen Produkten und Verfahren dafür arbeitet Michael Doser, Leiter der Biomedizin am ITV Denkendorf.

Pflanzenviren sind biotechnologisch vielseitig für den Menschen nutzbar. Sie geben unter anderem gute Gerüststrukturen für bioaktive Moleküle ab, was künftig Implantate verbessern könnte. Diese und weitere Optionen der für Menschen unschädlichen Viren erforscht Prof. Dr. Christina Wege an der Universität Stuttgart.

Die Molekularbiologin Kerstin Otte lässt sich von Inhalten leiten und begeistern. Dieses interessegeleitete Prinzip hat Otte ins oberschwäbische Biberach geführt, wo sie seit 2006 als Professorin für Allgemeine, Molekular- und Zellbiologie an der Fakultät Pharmazeutische Biotechnologie der Biberacher Hochschule lehrt. Gerade erschließt sie sich mit einer besonderen Klasse kleiner RNA-Moleküle ein neues Forschungsfeld, das ihr unbändigen Spaß bereitet.

Mit der Berufung von Stefan Liebau hält die Forschung mit iPS-Zellen Einzug am Anatomischen Institut der Universität Tübingen. Der Mediziner und Neurowissenschaftler erkundet die Entwicklung der Nervenzellen beim Menschen und hat sich auf die Arbeit mit Stammzellen spezialisiert. Er und sein Team beschäftigen sich aktuell mit der Frage, wie sich neurale Stammzellen zu retinalen Vorläuferzellen entwickeln lassen. Die Differenzierung zu Hörsinneszellen will er dabei auch untersuchen.

Ob Proteinabbau, Signaltransduktion oder Zellzykluskontrolle – Ubiquitin spielt fast überall eine Rolle. Es wird in der Zelle an andere Proteine gebunden und beeinflusst damit deren Eigenschaften, beispielsweise Halbwertszeit, Funktion oder Lokalisation. Diesem vielseitigen Protein und seiner Erforschung hat sich Prof. Dr. Martin Scheffner verschrieben. Der Konstanzer Wissenschaftler untersucht die Enzyme des Ubiquitin-Systems und deren Rolle bei menschlichen Erkrankungen.

Hans Kestler ist ein Grenzgänger zwischen Ulmer Fakultäten, Verwaltungen und Disziplinen. Molekularbiologen und Biomediziner auf dem Ulmer Campus reißen sich um den quirligen Endvierziger. Sie alle brauchen Hilfe vom Systembiologen, der ihren gigantischen Datenmengen mit Modellen und Algorithmen beikommt.

Eine Zelle hat theoretisch verschiedene Möglichkeiten, sich zu entwickeln. Abhängig von bestimmten Signalmolekülen und deren Konzentration schlagen Zellen jedoch unterschiedliche Wege ein und entwickeln sich beispielsweise bei Drosophila zu einem Teil des Flügels, eines Beins oder einer Darmzelle. Der Entwicklungsbiologe Dr. Giorgos Pyrowolakis von BIOSS (Freiburg) untersucht seit einigen Jahren mit großer Leidenschaft, wie aus nur einem Signal viele verschiedene Zellschicksale induziert werden können. Er stößt dabei immer wieder auf Überraschungen.

Wie bringt man Biologie, Chemie, Physik und das Ingenieurwesen am besten zusammen? Indem man Lebensmitteltechnologe wird – findet Prof. Dr.-Ing. Jörg Hinrichs, der an der Universität Hohenheim das Fachgebiet Lebensmittel tierischer Herkunft sowie die Forschungs- und Lehrmolkerei leitet.

Mit den modernen Methoden der Genomik, Proteomik und Metabolomik werden in immer kürzerer Zeit immer größere „Datenberge“ produziert. Um durch Mustererkennung daraus relevante Informationen zu gewinnen, sind spezielle mathematische und informatorische Verfahren gefragt. Der Tübinger Data-Mining-Spezialist Karsten Borgwardt entwickelt sie speziell für Anwendungen in den Lebenswissenschaften.

Therapeutische Proteine sind ein wesentlicher Bestandteil moderner Pharmazie. Gerade bei Glykoproteinen ist dabei entscheidend, dass sie bei der Herstellung korrekt glykosyliert werden. Dr. Marina Rubini von der Universität Konstanz erforscht Möglichkeiten zum Proteindesign durch nichtnatürliche Aminosäuren, um so beispielsweise posttranslationale Modifikationen wie Glykosylierungen ortsspezifisch in Proteine einzubauen. Als Modell dient ihr dabei das Glykoprotein-Hormon Erythropoietin (EPO), das zu den meistverordneten Medikamenten weltweit zählt.

Das Institut für Pharmazeutische Biotechnologie der Universität Ulm hat endlich einen Leiter: Marcus Fändrich bezog mit seinem Team im November 2012 Labor und Büroräume im neuen Life-Science-Gebäude am Oberen Eselsberg. Am Ulmer Campus wird er nicht nur Biochemie-Studierende unterrichten, sondern auch die angehenden Master des gemeinsam mit der Hochschule Biberach durchgeführten Studiengangs Pharmazeutische Biotechnologie. Sein Forschungsschwerpunkt ist die Entstehung von Amyloidfibrillen und deren Strukturaufklärung.

In ihrer jungen Karriere hat Christine Goffinet schon etliche Preise für ihre Arbeiten zur AIDS-Forschung eingeheimst. Jüngst erhielt die 36-jährige Biologin vom Ulmer Institut für Molekulare Virologie das Margarete von Wrangell-Habilitationsstipendium für herausragende Nachwuchsforscherinnen. Zuvor jedoch schlug sie einen Weg ein, der verglichen mit den vielfach systematisch geplanten wissenschaftlichen Lebensläufen zumindest aus der Reihe fällt.

Unausgeschlafene Bakterien? Prokaryoten laufen zum Licht? – Das gibt es tatsächlich. Prof. Dr. Annegret Wilde vom Institut für Molekulare Genetik an der Universität Freiburg untersucht dieses und andere Phänomene. Die gebürtige Berlinerin ist seit August 2012 in Freiburg und kümmert sich bereits seit 15 Jahren um die Belange und Fähigkeiten der Cyanobakterien.

Ausgerechnet die verstecktesten Strukturen im menschlichen Körper haben es ihm angetan. Der Nephrologe Prof. Dr. Tobias Huber untersucht mit seinem Team am Universitätsklinikum Freiburg Struktur, Genetik und Funktionsweise des wichtigsten Filterorgans im Organismus, der Niere. Darüber hinaus identifizierte er gemeinsam mit dem Exzellenzcluster BIOSS einen Signalweg, der zur Diabetischen Nephropathie, einer schweren Nierenerkrankung führt, und zeigte Lösungen auf, wie dieser Signalweg zu unterbrechen ist. Er wurde bereits mit zahlreichen Preisen bedacht, zuletzt mit dem Young Investigator Award der Amerikanischen Gesellschaft für Nephrologie.

Waltraud Schulze ist wie die Pflanzen, die sie erforscht: Lebenskünstler und äußerst vielfältig. Die arktische Winterkälte des Baikalsees reizt die Biologin ebenso wie die Wüstenhitze Australiens, die sie mit dem Rad erkundet. Sie gilt als Erstbesteigerin dreier 6.000er im tibetischen Hochland, schreibt Reiseführer, betreibt eine eigene Homepage und lernt neuerdings Chinesisch. Seit November 2012 ist Schulze Professorin des neu gegründeten Lehrstuhls Systembiologie der Pflanzen an der Universität Hohenheim in Stuttgart.

Der Fokus seiner Forschung, ein kleiner Fadenwurm, den man unter dem Namen Caenorhabditis elegans kennt, ist ein recht einfacher Organismus. Dennoch lassen sich bei ihm sehr komplizierte Verhaltensweisen bis hin zum assoziativen Lernen studieren. So beschreibt Prof. Dr. Ralf Baumeister vom Institut für Biologie III der Universität Freiburg das Tier seiner täglichen Aufmerksamkeit. Es gibt kaum etwas, das der Wurm noch zu verbergen vermag. Und er zeigt uns anhand der Genetik stets aufs Neue, wie viel Mensch doch in so einem kleinen Knirps steckt.

Die Molekularbiologin Frauke Melchior entdeckte einen neuen Mechanismus der post-translationalen Proteinmodifikation, durch den eine Vielzahl von Prozessen in eukaryotischen Zellen gesteuert wird. Dabei wird ein kleines, als SUMO bezeichnetes Protein von spezifischen Enzymen kovalent an die Zielproteine gebunden und durch andere Enzyme wieder gespalten. Die Entdeckung prägte Melchiors wissenschaftliche Laufbahn.

Durch den Einsatz von Elektronenspinresonanz-Spektroskopie ist es möglich, Informationen über Struktur und Dynamik großer Moleküle zu gewinnen. Dr. Malte Drescher von der Universität Konstanz hat auf der Basis dieser Technologie eine neue Methode zur Strukturanalyse von biologischen Makromolekülen im Zellinnern entwickelt. Damit kann deren oft komplexe Struktur unter physiologischen Bedingungen betrachtet werden. Die so gewonnenen Erkenntnisse können vielversprechende Ansätze für die Entwicklung von Krebstherapeutika liefern.

Johannes Krause erforscht als Paläogenetiker urgeschichtliches Erbmaterial. Dass dieses nicht nur historisch interessant ist, zeigen seine Arbeiten zur Evolution von humanen Krankheitserregern. Sie erlauben Rückschlüsse auf zukünftige Ausbrüche und Epidemien. Krause erhielt im Herbst 2012 einen „ERC Starting Grant“ der EU, mit dem er seine Forschung zur Pest und anderen alt bekannten, aber immer noch aktuellen Pathogenen ausweitet.



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