Jahrbuch 2013

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Metallische Werkstoffe bilden das Rückgrat moderner Industriegesellschaften, die ihre Wettbewerbsfähigkeit auf der Fertigung komplexer Produkte und Verfahren gründen. Die Grundlagenforschung an Metallen hat in den vergangenen Jahren eine Revolution erfahren, die darauf beruht, dass die Struktur und die Eigenschaften von Legierungen auf atomarer Ebene vorhergesagt und experimentell überprüft werden können. Diese Verfahren erlauben das auf den atomaren Bausteinen der Materie aufbauende Design neuer Werkstoffe. mehr
Die Notwendigkeit einer nachhaltigen Energiewirtschaft jenseits von fossilen Brennstoffen und Kernenergie ist mittlerweile gesellschaftlich breit akzeptiert. Die Umwandlung der bestehenden Technologien ist eine gewaltige gesamtgesellschaftliche Aufgabe, welche die kommenden Jahrzehnte politisch und wirtschaftlich stark dominieren wird. Die Grundlagenforschung kann Erkenntnisse liefern, die zur Entwicklung neuer und notwendiger Technologien führen. Mit der Gründung des Max-Planck-Institutes für chemische Energiekonversion hat die MPG eine wichtige Weichenstellung in diese Richtung durchgeführt. mehr
Als zentrale Bausteine des Lebens erfüllen Proteine viele Funktionen als Enzyme oder Strukturelemente von Zellen und Geweben. Nicht nur ihre Synthese, auch ihr Abbau muss genau reguliert werden. Netzwerke ringförmiger AAA ATPasen, die energieabhängig Proteine entfalten können, kooperieren dabei mit zylindrischen Enzymkomplexen, den Proteasomen, in deren Innerem die entfalteten Proteine zerlegt werden. Biochemische, informatische und strukturelle Methoden erlauben ein Verständnis dieser Vorgänge auf molekularer Ebene und geben Einblicke in die Evolution komplexer Protein-Nanomaschinen. mehr
Jede Zelle enthält Tausende unterschiedlicher Proteine, von denen jedes eine bestimmte Aufgabe erfüllt. Um sicherzustellen, dass zu jedem Zeitpunkt die richtige Menge eines jeden Proteins produziert wird, reguliert eine Zelle die Expression ihrer Gene sehr genau. Die genetische Information wird dabei über Boten-RNA (mRNA) an den Ort der Proteinherstellung übermittelt. Die Arbeitsgruppe untersucht diejenige Maschinerie, die die mRNA-Moleküle wieder abbaut - denn sie bietet der Zelle Ansatzpunkte, um die Produktion von Proteinen, die sie nicht länger benötigt, zu beenden. mehr

Proteinfunktionen und Foldasekatalyse

Max-Planck-Forschungsstelle für Enzymologie der Proteinfaltung Fischer, Gunter
Foldasen steuern langsame Faltungsprozesse in Proteinen, wobei diese Reaktionen im Gehirn von Alzheimerpatienten gestört sind. Schon zu Beginn eines Faltungsvorganges entstehende, missgefaltete Produkte können hier toxisch wirken. Foldasen besitzen ein für die Faltung zuständiges aktives Zentrum, das den Übergangszustand der Strukturierung stabilisiert. Kann die gleichzeitige Hemmung von zwei Foldasefamilien durch miteinander verbundene Inhibitoren eine neue Qualität im zellulären Faltungsgeschehen mit sich bringen? Daten, erhalten in einem Tiermodell für Multiple Sklerose, legen dies nahe. mehr
Zu jedem Zeitpunkt erreicht eine Vielzahl sensorischer Informationen unser Gehirn. Bewusst wahrgenommen wird davon jedoch nur kleiner, für den Organismus gerade verhaltensrelevanter Teil. Wie solche Selektionsprozesse im Gehirn ablaufen ist Gegenstand aktueller Forschung. Man nimmt an, dass selektive, rhythmische Synchronisation zwischen Populationen von Nervenzellen eine dynamische Weiterleitung visueller Information erlaubt. Experimentelle Befunde bekräftigen diese Hypothese und erweitern unser Wissen über die Verarbeitung sensorischer Informationen im Gehirn. mehr
Auch in einer erfolgreichen globalen Institution, die sich dem universalen Menschheitsinteresse verschrieben hat, zeigt sich die Bedeutung der Nationalstaaten und ihrer Bedürfnisse, die sich in den letzten Jahren vor allem in Form eines Nord-Süd-Konflikts äußern. Eine Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für ethnologische Forschung untersucht die Entscheidungsabläufe der UNESCO-Welterbe-Institutionen und die lokalen Auswirkungen des Welterbetitels in den gefeierten historischen Städten Kyoto, Istanbul, Malakka und Xiʼan. mehr
In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass Evolution innerhalb von wenigen Generationen stattfinden kann. Die Erkenntnis ist nicht nur für Evolutionsbiologen wichtig, sondern auch für Ökologen, da rasche Evolution auf ökologischen Zeitskalen stattfindet und die beiden Prozesse dadurch unmittelbar miteinander verwoben sind. Durch die Kombination von Laborversuchen, mathematischen Modellen und genomischen Analysen untersuchen Wissenschaftler am MPI für Evolutionsbiologie, welche Auswirkungen diese gemeinsamen Zeitskalen auf unser Verständnis von ökologischen und evolutionären Prozessen haben. mehr
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