Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Saarbrücker Forscher wollen das Geheimnis der molekularen Vermehrung entschlüsseln

07.04.2015

Lebewesen ernähren und vermehren sich. Diese Fähigkeiten basieren auf biologischen Zellen, die sich selbst reproduzieren können. Auch heute wissen wir noch recht wenig über die physikalischen Grundlagen der Zellvermehrung. Forscher aus den USA, Japan und dem Saarland möchten den Prinzipien der Zellreproduktion weiter auf den Grund gehen. Dafür werden sie von einem internationalen Konsortium mit 1,2 Millionen Dollar über drei Jahre gefördert.

Lebende Zellen haben eine Eigenschaft, die kein anderes, vergleichbares materielles System hat: Sie reproduzieren sich. Selbstreproduktion ist eine wichtige, konzeptionelle Frage der Biologie. Wissenschaftler wissen aber auch heute nicht, wie die Evolution biologische Zellen überhaupt erstmals hervorgebracht hat. Zugrundeliegende Prinzipien molekularer Reproduktion sind nur sehr beschränkt aus Studien an lebenden Zellen zu erkennen.


Professor Albrecht Ott ist auf Seiten der Saar-Uni am Projekt „Towards self-reproduction of protocells and minimal cells: evolution versus engineering” beteiligt.

Foto: Thorsten Mohr

In dem dreijährigen Forschungsprojekt „Towards self-reproduction of protocells and minimal cells: evolution versus engineering” möchten Forscher aus den USA, Japan und dem Saarland nun nach neuen grundlegenden Konzepten der Zellreproduktion suchen.

Dafür erhalten sie insgesamt 1,2 Millionen Dollar vom „Human Frontier Science Program“ (HFSP), einer internationalen Förderorganisation, der sich 14 Staaten sowie die Europäische Union angeschlossen haben. Die Forschungsförderungen des HFSP werden an internationale Forschungskooperationen vergeben, die interdisziplinäre und bahnbrechende Ansätze zu grundlegenden Fragestellungen in den Lebenswissenschaften entwickeln.

Auf saarländischer Seite ist Professor Albrecht Ott für das Projekt verantwortlich. Der Professor für Biologische Experimentalphysik erklärt den Ansatz: „Anders als beispielsweise bei der Reproduktion von DNA, bei der ein Informationsspeicher den Bauplan vorgibt, gibt es offenbar molekulare Reproduktion in der Chemie, für die kein Informationsspeicher erkennbar ist. Wenn wir die Reproduktion von DNA verstehen können, heißt das deshalb noch nicht, dass wir verstehen, wie eine Zelle eine quasi identische Kopie von sich erstellen kann. Der Bauplan ist nicht auf der DNA. Die zentrale Frage lautet daher: Wo ist er dann? Solche Reproduktionsvorgänge stellen uns vor ein Rätsel, da wir nicht verstehen, auf welchen naturwissenschaftlichen Grundlagen sie ablaufen.“

In dem geförderten Projekt planen die Wissenschaftler nun, neue molekulare, selbst-reproduzierende Elemente („Reproduktoren“) zu bauen, um herauszufinden, ob sie auf diese Weise neue, grundlegende Konzepte für deren Funktionsweise finden können.

„Wir verfolgen dazu zwei Strategien. In einem ‚Top-Down‘-Ansatz versuchen wir, einfache Reproduktoren aus den bekannten molekularen Elementen von biologischen Zellen zusammenzubauen. Parallel dazu versuchen wir, molekulare Reproduktoren in einem ‚Bottom-Up‘-Versuch selbstorganisiert zu erzeugen“, so Professor Ott.

Letzteres geschieht, indem sogenannte prebiotische Gemische, chemische „Suppen“, die abertausende verschiedene organische und chemische Substanzen enthalten, mit Energie gefüttert werden, um sogenannte Protozellen als Reproduktoren zu erzeugen.

Die Information für die Reproduktion ist dabei nicht in den selbstreproduzierenden Elementen direkt erhalten, sondern hängt auch von der Zusammensetzung des Gemischs (der „Ursuppe“) ab, das als Gedächtnis vorhergehender chemischer Reaktionsabläufe fungiert.

Gelingt es den Wissenschaftlern, solche Elemente zu erzeugen und ihre Reproduktionsweise zu verstehen, wäre dies ein Fortschritt für die biologische Grundlagenforschung. Das Verständnis über grundlegende Prozesse bei der Entstehung und Reproduktion von Zellen – und damit von Leben – wäre einen Schritt weiter.

Die Gruppe, die von Vincent Noireaux von der University of Minnesota geleitet wird, ist eine von 21 Forschergruppen weltweit, die dieses Jahr vom Human Frontier Science Program unterstützt werden. Die Förderung verteilt sich auf drei jährliche Tranchen zu je 400.000 Dollar, über die die Wissenschaftler frei verfügen können.

Es wird in Stellen und Ausstattung fließen. Die Forscher müssen dafür in jährlichen Berichten über ihre Forschungen informieren und ihre Ergebnisse in einer Abschlussveranstaltung am Ende der Finanzierung gemeinsam vorstellen.

Kontakt:
Prof. Dr. Albrecht Ott
Tel.: (0 681) 30268550
E-Mail: albrecht.ott@physik.uni-saarland.de

Weitere Informationen:

http://www.hfsp.org

Thorsten Mohr | Universität des Saarlandes
Weitere Informationen:
http://www.uni-saarland.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics