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Forscherporträts



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Die Molekularbiologin Marja Timmermans fand heraus, wie pflanzliche Zellen miteinander durch mobile Ribonukleinsäuremoleküle, sogenannte small RNAs, kommunizieren können - ein grundsätzliches Prinzip, das auch von tierischen und menschlichen Zellen praktiziert wird. Eine Alexander von Humboldt-Professur machte es möglich, die Professorin vom amerikanischen Cold Spring Harbor Laboratory ans Tübinger Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen zu holen. Hier wird sie ihre Forschungsarbeiten über die Mobilität von sRNA weiterführen.

Prof. Dr. Christiane Wobus erforscht mausspezifische Noroviren. Die Virologin will die Interaktion zwischen Viruspartikel und Wirtszelle bei der Kontaktaufnahme aufklären. Mit einem Humboldt-Stipendium kehrt die in den USA lebende Virologin für ein Jahr nach Deutschland an das Interfakultäre Institut für Biochemie in Tübingen zurück. Hier schätzt sie unter anderem die Vorteile der Kooperationskultur in Deutschland. Einer Rückkehr aus den USA steht sie nach Abwägung der Rahmenbedingungen für Forscher in den beiden Ländern inzwischen positiv gegenüber.

Mikrobielle Stoffwechselprodukte können im Kampf gegen gefährliche, auch multiresistente Krankheitserreger eingesetzt werden. Seit Sommer 2014 erforscht die Mikrobiologin Prof. Dr. Heike Brötz-Oesterhelt an der Universität Tübingen die Wirkmechanismen bakterieller Substanzen, um den Weg zu neuen Antibiotika zu ebnen. Interessante Kandidaten sind bereits in Arbeit.

Der programmierte Zelltod spielt eine wichtige Rolle für die Entwicklung und den Erhalt höherer Organismen. Seine Regulierung ist sehr komplex. Dr. Miriam Erlacher widmet sich am Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin der Universitätsklinik Freiburg den Apoptose-Mechanismen, die im Verdacht stehen, bestimmte Blutkrankheiten wie das myelodysplastische Syndrom bis hin zur Leukämie auszulösen. Kürzlich erhielt sie für ihre Forschung von der EU einen ERC Starting Grant von 1,5 Millionen für fünf Jahre.

Wer mit Prof. Dr. Kay-E. Gottschalk spricht, lernt die physikalische Seite von Zellen kennen. Ihre Fähigkeit, als Festkörper und als Flüssigkeit zu reagieren, sich ihre Umgebung selbst anzupassen, Kräfte auszuüben und sie zu "spüren". Respektvoll nennt der 42-Jährige die kleinste lebende Einheit ein intelligentes Verbundmaterial. Am Ulmer Institut für Experimentelle Physik (Lehrstuhl Prof. Dr. Othmar Marti) bekleidet der Grenzgänger zwischen Medizin, Biologie, Chemie und Physik seit 2011 eine Professur für Bionanomechanik.

Stefan Hell erhält für die Entwicklung der STED-Fluoreszenzmikroskopie, mit der die bislang für unumstößlich gehaltene optische Auflösungsgrenze überwunden wird, den Nobelpreis 2014 für Chemie. Aber als ein Entwickler sieht sich Hell nicht. Seine Leidenschaft gilt den wissenschaftlichen Grundlagen, dem Erkennen von Zusammenhängen und der Erforschung von neuen, bislang unbetretenen Wegen.

Mit bahnbrechenden Arbeiten zur Vorbeugung und Behandlung des Schlaganfalls wurde Prof. Dr. Werner Hacke, Direktor der Neurologischen Universitätsklinik Heidelberg, berühmt. Er ist der am häufigsten in wissenschaftlichen Fachartikeln zitierte Neurologe weltweit. Jetzt geht er in den Ruhestand, wird aber als erster Seniorprofessor der Heidelberger Medizin auch weiterhin forschen, lehren und klinische Studien zur Weiterentwicklung der Schlaganfall-Therapien leiten.

Prof. Dr. Michael Schindler erforscht die Interaktion zwischen Viren und ihren menschlichen Wirtszellen auf molekularbiologischer Ebene. Im Fokus stehen dabei die Infektion mit HI-Viren und die Mechanismen, mit denen das Virus das Immunsystem aushebelt. Schindlers Vision: eine neue Zielstruktur für eine antivirale Therapie. Damit sollen Virusinfektionen im Allgemeinen besser behandelt und HIV-Patienten im Speziellen besser geholfen werden können. Seit April 2014 hat Schindler den Lehrstuhl für „Molekulare Virologie humaner Infektionskrankheiten“ am Universitätsklinikum Tübingen inne.

Prof. Dr. Andrei Lupas ist Molekularbiologe und Direktor am Tübinger Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie. Den Wissenschaftler fasziniert die unglaubliche Komplexität von Proteinen schon fast sein ganzes Forscherleben lang. Als Leiter der Abteilung Proteinevolution beschäftigt er sich im Labor und am Computer mit der Frage, wie aus einer einfachen Aminosäuren-Perlenkette die „Nanomaschine“ Protein wird. Dazu hat der Tübinger Biologe mit seinen Mitarbeitern Modellsysteme entwickelt, mit deren Hilfe sie die Faltung von Proteinen und deren Übergang zu komplexen Systemen erforschen.

Bei vielen genetischen Erkrankungen wie beispielsweise Mukoviszidose oder β-Thalassämie besteht die einzige Chance auf Heilung in einer Gentherapie, das heißt dem Ersatz oder der Korrektur des fehlerhaften Gens. Geforscht wird auf diesem Gebiet bereits seit Jahren mit Hochdruck, bislang gibt es jedoch nur sehr wenige erfolgreiche Therapien fehlerhafter Gene beim Menschen. Dr. Michael Kormann, Juniorprofessor an der Kinderklinik der Universität Tübingen, beschäftigt sich mit seiner Arbeitsgruppe mit diesen „heilenden Genen“. Er konnte so Mäuse mit Surfactant-Protein-B-Defizienz bereits lebenserhaltend therapieren.

Der Vergleich des Immunsystems verschiedener Tierarten lässt uns entscheidende Prinzipien der Abwehr verstehen. Der Mediziner Prof. Dr. Thomas Boehm, Leiter der Abteilung „Entwicklung des Immunsystems“ am Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik in Freiburg, versucht aus den grundsätzlichen Funktionen neue Strategien für Diagnose und Therapie für jene Menschen zu entwickeln, bei denen das Immunsystem nicht richtig arbeitet. Kürzlich bekam er den Ernst Jung-Preis für seine bedeutende Arbeit in der Humanmedizin verliehen.

Können schmerzhafte Knochenmetastasen präzise und schnell behandelt werden? Und sind potentiell weitere auftretende Metastasen in Organen wie Leber und Niere gleichzeitig adäquat behandelbar? Diese Fragen stellte sich Professor Dr. med. Frederik Wenz und entwickelte an der Universitätsmedizin Mannheim ein innovatives Verfahren, das nach einer langen Entwicklungszeit als Operationstechnik anerkannt ist.

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.



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