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Das Schwestermolekül der DNA im Fokus der Forschung

26.05.2011
Neuer Sonderforschungsbereich zu RNA an der Goethe-Universität / Verlängerung in der Physik

Unter den 21 neuen, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Sonderforschungsbereichen (SFBs) ist auch ein Antrag der Goethe Universität erfolgreich gewesen. Der SFB, der ab dem 1. Juli für zunächst vier Jahre mit etwa neun Millionen Euro gefördert wird, ist an der Grenze zwischen Chemie und Lebenswissenschaften angesiedelt.

Er beschäftigt sich mit dem lange unterschätzten Schwestermolekül der DNA, der Ribonukleinsäure (RNA). Zudem wurde ein bereits bestehender Transregio-SFB mit Schwerpunkt in der Physik für weitere vier Jahre verlängert.

Seit einigen Jahren konzentriert sich eine Reihe von Arbeitsgruppen der Goethe-Universität auf die Untersuchung der Funktionen von RNAs in chemischen und biologischen Vorgängen. Lange glaubte die Wissenschaft, dass RNAs nur passive Träger der genetischen Information sind. Heute ist bekannt, dass sie auch eine wesentliche Rolle bei der Genregulation in Prokaryoten (einzellige Lebewesen ohne Zellkern, etwa Bakterien) und Eukaryoten (Lebewesen mit Zellkern) spielen. Außerdem kommen ihnen weitere wichtige Funktionen in großen Komplexen aus Proteinen und RNA zu. Dazu nehmen die Makromoleküle komplexe dreidimensionale Strukturen an. Der SFB 902 „Molekulare Mechanismen der RNA-basierten Regulation“ untersucht, wie Struktur und Dynamik von RNA mit ihren biologischen Funktionen zusammenhängen.

„Das ist ein großer Erfolg für unser Team“, so der Sprecher des SFBs, Prof. Harald Schwalbe vom Institut für Organische Chemie und Chemische Biologie. „Viele haben sich lange auf diesen SFB vorbereitet. Mit Prof. Beatrix Suess und Prof. Jens Wöhnert, unseren beiden Stiftungsprofessuren der Aventis Foundation, und der Berufung Prof. Alexander Heckels im Rahmen des Exzellenzclusters Makromolekulare Komplexe konnten wir unsere Aktivitäten in diesem wichtigen Forschungsgebiet verstärken.“ Die Vizesprecherin des SFBs und Leiterin des angeschlossenen Graduiertenkollegs, Prof. Beatrix Süß vom Institut für molekulare Biowissenschaften, freut sich über die Förderung der Doktorandenausbildung: „Wir haben jetzt auch neuen Schwung für unseren ‚RNA-Club‘, in dem wir uns mit Gruppen aus der näheren Umgebung einmal im Monat austauschen", so die Molekularbiologin.

Prof. Enrico Schleiff und Prof. Jens Wöhnert, die an der Konzeption des Förderantrags wesentlich beteiligt waren, möchten mit ihren Arbeitsgruppen nun große, noch ungelöste Fragen angehen, beispielsweise wie sich Ribosomen, die Proteinbiosynthesemaschinen, in der Zelle auf- und abbauen. Die Gruppen werden eng mit dem Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt und der Technischen Universität Darmstadt zusammenarbeiten.

Exotische Zustände kondensierter Materie:
Von eiskalten Atomen zu komplexen Festkörpern Ebenfalls hat die DFG bekannt gegeben, dass der SBF/Transregio 49 „Systeme Kondensierter Materie mit variablen Vielteilchenwechselwirkungen“ für weitere vier Jahre mit 8,5 Millionen Euro gefördert wird. Ziel ist das Verständnis komplexer Ordnungsphänomene in kondensierter Materie, deren Ursache in der Wechselwirkung einer großen Zahl von Quantenobjekten liegt. Die hier zu beobachtenden exotischen Materiezustände reichen von ungewöhnlichen Formen der Supraleitung bis hin zu neuartigen magnetischen und metallischen Zuständen.

Studienobjekte in dem stark interdisziplinär ausgerichteten Forschungsvorhaben sind ausgewählte Materialien mit ganz unterschiedlichem Grad der Komplexität – von einfachen Modellsystemen bis hin zu komplexen realen Festkörpern, die die Chemiker und Materialwissenschaftler aus molekularen Bausteinen zusammenbauen können. Allen Materialien gemeinsam ist ein hohes Maß an Variabilität, wodurch den Forschern ein gezieltes Material-Design durch Veränderung chemischer oder physikalischer Systemparameter möglich ist. Durch vergleichende Untersuchungen verwandter Phänomene an diesen unterschiedlichen Systemen wird das komplexe Wechselspiel verschiedener Einflüsse entflochten und neue theoretische Konzepte können entwickelt werden.

Nachwuchswissenschaftler haben bereits in den vergangenen vier Jahren im integrierten Graduiertenkolleg hervorragende Forschungsbedingungen in einem stimulierenden interdisziplinären Umfeld mit viel Freiraum für die Realisierung eigener Ideen gefunden. Das Graduiertenkolleg bietet Studierenden im Masterstudiengang und Doktoranden auch künftig die Einbindung in hochaktuelle, exzellente Forschung mit internationaler Vernetzung.

An dem Sonderforschungsbereich sind Frankfurter Festkörperphysiker, Festkörperchemiker und Materialwissenschaftler sowie Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern, der Universität Mainz und des Mainzer Max-Planck-Instituts für Polymerforschung beteiligt. Transregio-SFBs ermöglichen es Wissenschaftlern aus bis zu drei Standorten ihre Expertise zu bündeln. Mit einer Förderung von bis zu zwölf Jahren ermöglicht die DFG den beteiligten Hochschulen neue Schwerpunkte zu setzen.

Informationen zum SFB 902: Prof. Harald Schwalbe, Institut für organische Chemie und chemische Biologie, Campus Riedberg, Tel: (069)798-29737; schwalbe@nmr.uni-frankfurt.de

Informationen zum SFB/Transregio 49: Prof. Michael Lang, Physikalisches Institut, Campus Riedberg, Tel: (069) 798-47241; Michael.Lang@physik.uni-frankfurt.de.

Die Goethe-Universität ist eine forschungsstarke Hochschule in der europäischen Finanzmetropole Frankfurt. 1914 von Frankfurter Bürgern gegründet, ist sie heute eine der zehn drittmittelstärksten und größten Universitäten Deutschlands. Am 1. Januar 2008 gewann sie mit der Rückkehr zu ihren historischen Wurzeln als Stiftungsuniversität ein einzigartiges Maß an Eigenständigkeit. Parallel dazu erhält die Universität auch baulich ein neues Gesicht. Rund um das historische Poelzig-Ensemble im Frankfurter Westend entsteht ein neuer Campus, der ästhetische und funktionale Maßstäbe setzt. Die „Science City“ auf dem Riedberg vereint die naturwissenschaftlichen Fachbereiche in unmittelbarer Nachbarschaft zu zwei Max-Planck-Instituten. Mit über 55 Stiftungs- und Stiftungsgastprofessuren nimmt die Goethe-Universität laut Stifterverband eine Führungsrolle ein.

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Redaktion: Dr. Anne Hardy,
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