Press release: SFB 1073 verlängert – Neuer SFB in der Universitätsmedizin

Nr. 105/2017 - 26.05.2017

Bessere Kontrollmöglichkeiten in der Energieumwandlung und die Erforschung von Synapsen

(pug/umg) Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die Förderung des Sonderforschungsbereichs (SFB) 1073 „Kontrolle von Energiewandlung auf atomaren Skalen“ um vier Jahre verlängert. Er erhält ab dem 1. Juli 2017 insgesamt rund 12,1 Millionen Euro inklusive Programmpauschale für eine Laufzeit von vier Jahren. Der SFB besteht seit Oktober 2013 und ist an der Fakultät für Physik, der Fakultät für Chemie und dem Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen angesiedelt. Darüber hinaus ist eine Arbeitsgruppe der Technischen Universität Clausthal sowie am DESY beteiligt. Koordiniert wird der SFB von Prof. Dr. Christian Jooß vom Institut für Materialphysik der Universität Göttingen.

Die Universitätsmedizin Göttingen (UMG) erhält für den neuen Sonderforschungsbereich 1286 mit dem Titel „Quantitative Synaptologie“ rund 9 Millionen Euro. Die Förderperiode von vier Jahren beginnt ebenfalls am 1. Juli 2017. Sprecher des SFB 1286 ist Prof. Dr. Silvio Rizzoli, Direktor des Instituts für Neuro- und Sinnesphysiologie und Sprecher des Zentrums für Biostructural Imaging of Neurodegeneration (BIN) der UMG.

SFB 1073 Kontrolle von Energieumwandlung auf atomaren Skalen"

Ziel des SFB 1073 ist ein verbessertes Verständnis der grundlegenden Schritte der Energiewandlung sowie die Kontrolle dieser Prozesse. Während der ersten Förderungsperiode haben die Wissenschaftler hierzu eine Reihe von neuartigen hochauflösenden und ultraschnellen experimentellen Methoden entwickelt. „Die Anwendung dieser fortschrittlichen Methoden auf unsere Modellsysteme hat schon zu bemerkenswerten Einsichten in die Mechanismen geführt, die die Elementarschritte der Energiewandlung in steuerbaren Materialien bestimmen“, so Jooß. Ein Beispiel ist ein neuer Typ von Solarzelle, in dem die Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie auf einer starken Kopplung von Elektronen und Gitterschwingungen beruht. In konventionellen Solarzellen führen solche Wechselwirkungen alleine zu Umwandlungsverlusten.

In der zweiten Förderperiode wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein umfassendes Verständnis dieser Mechanismen erarbeiten und Taktiken zur Kontrolle der Energiewandlung mit Hilfe von einstellbaren Anregungen und Wechselwirkungen entwickeln. Sie können zum Beispiel für neue Ansätze in der Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energieträger, wie bei der künstlichen Photosynthese, genutzt werden. Der SFB konzentriert sich dabei auf die Grundlagenforschung. Aus dem verbesserten Verständnis der Umwandlungsprozesse und der Entwicklung neuartiger Materialien sollen Grundlagen für die Entwicklung neuartiger technologischer Anwendungen der erneuerbaren Energienutzung entstehen. Informationen zum SFB sind im Internet unter www.uni-goettingen.de/de/437142.html zu finden.

Neuer SFB 1286 "Quantitative Synaptologie" an der UMG
Ziel des SFB 1286 „Quantitative Synaptologie“ ist es, Prä- und Postsynapsen so genau zu charakterisieren, dass eine computergestützte Simulation einer funktionalen, virtuellen Synapse möglich wird. Die computergestützte Simulation von Synapsen könnte künftig helfen, neurologische und neurodegenerative Krankheiten und möglicherweise deren Heilungsmechanismen genauer zu verstehen. Der SFB 1286 ist seit dem Jahr 2011 bereits der vierte SFB in Sprecherfunktion der UMG, der von der DFG bewilligt wird.

Ohne Synapsen funktioniert das Gehirn nicht. Synapsen sind die Kontaktstellen, über die Nervenzellen miteinander kommunizieren. Sie sorgen für die Übertragung von Informationen zwischen Nervenzellen oder zwischen Nervenzellen und einer anderen Zelle. Das bedeutet, sie sind die zentralen Prozessoren von Informationen im Gehirn. Ihre Funktion, Effizienz und Plastizität sind die Grundlage aller Gehirnfunktionen und des daraus folgenden Verhaltens. Weichen Synapsen in ihren Aktivitäten ab, sind sie wiederum die Ursache für viele neurologische und psychiatrische Störungen. „Wir wollen ein virtuelles Modell einer Synapse erarbeiten, das ausreichend detailliert sein wird, um synaptische Funktionen und Fehlfunktionen unter einer Vielfalt von Bedingungen, einschließlich neurologischer und psychiatrischer Krankheiten, vorauszusagen“, sagt Prof. Dr. Silvio Rizzoli, Sprecher des neuen SFBs.

Wissenschaftler aus 24 Arbeitsgruppen aus den verschiedenen Bereichen der Neurowissenschaften, der Physik, Chemie und Medizinischen Statistik am Standort „Campus Göttingen“ arbeiten in 25 Einzelprojekten zusammen. Assoziiert ist zudem ein Projekt unter der Leitung von Medizin-Nobelpreisträger Prof. Dr. Erwin Neher, Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie.

Prof. Dr. Heyo K. Kroemer, Vorstand Forschung und Lehre der UMG und Dekan der Medizinischen Fakultät, sagt: „Wir freuen uns außerordentlich über diesen neuen SFB an der UMG mit dieser enormen Fördersumme. Er bündelt eine bemerkenswert hohe Expertise am „Göttingen Campus“. Der Einsatz der im Forschungsdesign vorgesehenen verschiedenen hochspezialisierten Verfahren modernster Bildgebung an einem Standort ist ein ausgewiesener Qualitätsfaktor für Göttingen. Wir sind stolz darauf, dass die DFG der UMG innerhalb weniger Jahre bereits ihren vierten SFB bewilligt hat. Das belegt das hohe und breite Qualitätspotential der Forschung an der Universitätsmedizin Göttingen.“

Beteiligt an dem neuen SFB sind insgesamt Forscher aus sieben Instituten und Kliniken der Universitätsmedizin Göttingen, vier Instituten der Universität Göttingen, aus dem Bernstein Zentrum für Computational Neuroscience (BCCN), aus dem Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, dem Max-Planck-Institut für experimentelle Medizin, dem Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation sowie aus dem Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), Standort Göttingen.

In der ersten Förderungsphase des SFB sammeln die Forscher möglichst viele strukturelle und funktionale Daten für eine idealisierte Synapse. Dazu erforschen sie die molekulare Zusammensetzung von Synapsen während ihrer Ruhe- und Aktivitätsphasen, die genauen Positionen von synaptischen Organellen und Proteinen sowie deren Anzahl, posttranslationale Veränderungen und Interaktionen. Dabei konzentrieren sie sich auf zwei klassische Modelle für Synapsenforschung: Präparationen von synaptischen Vesikeln (Synaptosomen) – sie sind ideal für biochemische Studien – und Kulturen von hippocampalen Neuronen, sie sind ideal für bildgebende Verfahren. Dabei kommen modernste bildgebende Verfahren, inklusive mehrere superauflösende Methoden, wie STED, STORM und das von Wissenschaftlern um Chemie-Nobelpreisträger Prof. Dr. Stefan Hell vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie neu entwickelte Fluoreszenzmikroskop MINFLUX, sowie nicht-optische Methoden, wie bildgebende Massenspektrometrie und 3D-Elektronenmikroskopie zum Einsatz.


Kontakt
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Physik – Institut für Materialphysik
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Friedrich-Hund-Platz 1, 37077 Göttingen
Telefon (0551) 39-5303
jooss@material.physik.uni-goettingen.de
www.material.physik.uni-goettingen.de

Universitätsmedizin Göttingen, Georg-August-Universität
Institut für Neuro- und Sinnesphysiologie
Prof. Dr. Silvio Rizzoli
Humboldtallee 23, 37073 Göttingen
Telefon 0551 / 39-5912
srizzol@gwdg.de