Jahrbuch 2013

Filterung nach Instituten

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
Die Etablierung neuer Sequenziertechnologien führte zu einer massiven Zunahme der verfügbaren genomischen Sequenzinformation. Die Genomsequenzen hunderter verschiedener Ökotypen der Modellpflanze Arabidopsis thaliana können mit bioinformatischen Methoden gezielt untersucht werden, um merkmalsrelevante Gene  oder neue regulative Abschnitte zu identifizieren.   mehr
Weil sie eine Gefahr für die Genomstabilität und damit die Lebensfähigkeit eines Organismus darstellt, werden potenziell mobile DNA-Elemente inaktiviert. In Pflanzen erfolgt dies unter anderem durch den Mechanismus der RNA-abhängige DNA-Methylierung. Neue Untersuchungen wiesen nun eine Sprossapikalmeristem spezifische Funktion dieses Mechanismus nach. Sie verstärkt die Inaktivierung in den frühen Phasen des vegetativen Wachstums, wirkt deren chemisch induzierter Aktivierung entgegen und stellt einen epigenetischen Kontrollpunkt beim Übergang von der vegetativen zur reproduktiven Phase dar. mehr
Morphogenese und Wachstum sind Prozesse, die durch genetische und Signal-Netzwerke bestimmt werden. Obwohl bereits viele genetische Bestandteile identifiziert wurden, die die Form von Pflanzenorganen regulieren, bleibt noch unklar, wie diese die mechanischen Zelleigenschaften kontrollieren. Neuere Tierstudien zeigten, dass mechanische Kräfte auf genetische Programme zurückwirken können. Gibt es solche Rückwirkungen auch in Pflanzen? Welche Rolle spielt die Mechanik bei der Morphogenese? Zur Beantwortung dieser Fragen führen wir Physiker, Biologen und Experten für Rechenmodelle zusammen. mehr
Die aktuelle Generation von Cherenkov-Teleskopsystemen wie z. B. MAGIC haben uns aufregende Erkenntnisse in der Gammastrahlungsastronomie beschert. MAGIC ist ein bodengebundener Detektor, bestehend aus 2 abbildenden atmosphärischen Cherenkov-Teleskopen mit einem Spiegeldurchmesser von je 17 m. Standort ist das Observatorium Roque de los Muchachos auf der kanarischen Insel La Palma. Ein Detektor der nächsten Generation, das Cherenkov Telescope Array, befindet sich in der Planungsphase. Der Baubeginn ist für Anfang 2016 geplant. Die Sensibilität wird ca. zehnmal so hoch sein wie die von MAGIC. mehr
Unsere Forschung befasst sich mit der Physik der Biosensorik, den physikalischen Prinzipien zur Detektion von Molekülen und deren Interaktionen. Von besonderem Interesse sind dabei photonische Mikrosysteme mit dem Ziel der Einzelmolekülanalyse. Eine solche hochsensitive Detektion nahe den Grenzen des Möglichen kann nur erreicht werden, wenn Licht verstärkt mit Biomolekülen in Wechselwirkung gebracht wird. Dies ist uns nun mithilfe von optischen Mikrokavitäten gelungen. mehr

Neue Konzepte für die Nutzung von Solarenergie

Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts Bashouti, Muhammad; Brönstrup, Gerald; Christiansen Silke H.; Egbaria, Eisaam; Feichtner, Thorsten; Göbelt, Manuela; Heilmann, Martin; Höflich, Katja; Hoffmann, Björn; Jäckle, Sara; Keding, Ralf; Kulmas, Marina; Latzel, Michael; Pietsch, Matthias; Sarau, George; Schmitt, Sebastian; Tessarek, Christian
Das MPL entwickelt mit teils neuen Methoden photoaktive Materialien. Nanostrukturen aus Silizium und Gruppe-III-Nitriden zeigen großes Potenzial für die Dünnschicht-Photovoltaik. Erstmals ist es gelungen, großflächig reguläre Si-Nanodrähte aus 6 µm dünnen multikristallinen Schichten auf Glas herzustellen. Fortschritte gab es bei der Funktionalisierung und Kontaktierung mit organischen Molekülen, transparenten leitfähigen Oxiden sowie Graphen. Hybride Polymer(PEDOT:PSS)-Silizium-Grenzflächen zeigen außergewöhnliche Eigenschaften und ermöglichen Solarzellen mit Leerlaufspannungen größer 600 meV. mehr
Ein wissensbasiertes Konzept hat sich als effiziente Strategie zur Entwicklung innovativer Katalysatormaterialien erwiesen. Das Verständnis der Kristallstrukturen und der atomaren Wechselwirkungen der intermetallischen Verbindungen erlaubt die Auswahl geeigneter intermetallischer Verbindungen als effektive Katalysatoren. Im Gegensatz zum weit verbreiteten trial-and-error-Ansatz stellt die wissensbasierte Entwicklung eine vorteilhafte Alternative dar, die das Anwendungspotenzial intermetallischer Verbindungen in der heterogenen Katalyse aufzeigt. mehr

Totgeglaubte leben länger: Die Entdeckung eines supercoolen Magneten

Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe Brando, Manuel; Steppke, Alexander; Küchler, Robert; Lausberg, Stefan; Lengyel, Edit; Steinke, Lucia; Borth, Robert; Lühmann, Thomas; Krellner, Cornelius; Pedrero, Luis; Pfau, Heike; Tencé, Sophie; Rosner, Helge; Nicklas, Michael; Steglich, Frank; Geibel, Christoph
In der Verbindung YbNi4P2 wurde ein ferromagnetischer Phasenübergang bei einer extrem niedrigen Ordnungstemperatur von nur 0,15 K (−273°C) entdeckt. Die Eigenschaften dieses Phasenübergangs stehen im Widerspruch zu gängigen Theorien und belegen die Existenz eines ferromagnetischen Quantenkritischen Punktes. Dieser wurde bereits vor fast 40 Jahren diskutiert, seine Existenz galt aber in den letzten 15 Jahren als ausgeschlossen. Die Untersuchung von quantenkritischen Punkten ist nicht nur ein zentrales Thema der modernen Grundlagenforschung, sondern auch für technische Anwendungen relevant. mehr
Die Erforschung der Röntgenstrahlung aus dem Sonnensystem hat in den letzten beiden Jahrzehnten einen stürmischen Aufschwung erlebt. Während bis 1996 nur Sonne, Erde, Mond und Jupiter als Röntgenquellen bekannt waren, sind seitdem Merkur, Venus, Mars, Saturn, die Jupitermonde Io und Europa, der Io-Plasmatorus, die Saturnringe und zwei Asteroiden hinzugekommen, dazu die Kometen als unerwartete neue Klasse und sogar die Heliosphäre selbst. Der Beitrag zeigt die Abfolge dieser Entdeckungen, beschreibt die Röntgenemissionsprozesse und deren Bedeutung und endet mit einem Ausblick für die Zukunft. mehr
Obwohl die Genome vieler Spezies sequenziert sind, wissen wir nur sehr wenig darüber, welche Unterschiede im Genom für phänotypische Unterschiede zwischen Spezies verantwortlich sind. Forward Genomics ist eine neue Methode, die wiederholte Evolution nutzt, um solche Assoziationen zwischen genomischen und phänotypischen Unterschieden zu finden. Für den wiederholt verlorengegangenen Phänotyp „Vitamin-C-Synthese“ kann dieser Ansatz das Vitamin C synthetisierende Enzym finden, und zwar nur mit der Suche nach Genen, die in allen nicht Vitamin C synthetisierenden Spezies neutral evolvieren. mehr
Bakterien besitzen ein Arsenal an Waffen, um ihren Wirt zu infizieren und gegebenenfalls zu töten. Forscher am MPI für molekulare Physiologie haben einen neuartigen Mechanismus beschrieben, mit dem das Bakterium Photorhabdus luminescens Insekten attackiert. Dabei spielen ein ungewöhnlicher Kokon mit seinem hochgiftigen Inhalt und eine neuartige Nanospritze die zentralen Rollen. Diese neuen Erkenntnisse sind von grundlegender Bedeutung für das allgemeine Verständnis des Transports von Wirkstoffen durch Membranen und könnten sogar für gezielte medizinische Anwendungen in Frage kommen. mehr
Krebs entsteht durch Mutationen in den Genen. Ein Gen, das in jedem dritten Tumor verändert ist, ist das Ras-Gen. Das zugehörige veränderte Protein sorgt für ein ständiges, onkogenes Signal für Zellwachstum. In einem interdisziplinären Forschungsprojekt wurde ein neues Molekül gegen Ras-abhängige Tumore entwickelt. Das Molekül zielt nicht direkt auf Ras ab, sondern auf einen für die innerzelluläre Lokalisation von Ras verantwortlichen Interaktionspartner. Die Blockade dieses Partners verändert den Aufenthaltsort von Ras und inaktiviert damit das dauerhaft krebsauslösende Wachstumssignal. mehr
Mit ihrem axialsymmetrischen Magnetfeldkäfig erreichen Fusionsanlagen vom Typ Tokamak ausgezeichneten Einschluss und hohen kinetischen Druck des Plasmas. Jedoch führen die hohen Druckgradienten am Plasmarand zu Instabilitäten, die kurzzeitig heißes Plasma auf die umgebende Wand werfen. Im Tokamak ASDEX Upgrade in Garching werden diese „Edge Localised Modes”  intensiv untersucht: Ein kleines, nicht-axialsymmetrisches Störfeld kann den schnellen Energieverlust des Plasmas und die stoßweise Belastung der Wand stark verringern, ohne den günstigen Plasma-Einschluss zu beeinträchtigen. mehr
Nach über zwölf Jahren Forschungsbetrieb stellte die kleine Fusionsanlage WEGA im IPP-Teilinstitut Greifswald Ende 2013 den Betrieb ein. Das „Wendelstein-Experiment in Greifswald für die Ausbildung” macht Platz für die Großanlage Wendelstein 7-X, deren Aufbau in diesem Jahr zum Abschluss kommen wird. An WEGA wurden Studenten und Nachwuchswissenschaftler ausgebildet, um die Zeit bis zur Fertigstellung von Wendelstein 7-X zu überbrücken. Trotz ihrer kleinen Abmessungen konnte WEGA beachtliche Forschungsergebnisse liefern. mehr
Die organische Elektronik hat sich als neue Technologie für breit gefächerte mikroelektronische Anwendungen,
wie flexible Bildschirme, elektronische Zeitungen, kontaktfreie Datenerfassung durch Transponder und smarte Labels, etabliert. Die meisten dieser Anwendungen benötigen Speicherfunktionen, vorzugsweise auch solche, die Daten sichern, wenn der Strom abgeschaltet ist, und die zudem elektronisch programmiert, gelöscht und gelesen werden können. mehr
Zwei Phänomene werden für die Zukunft unserer Gesellschaft entscheidend sein: Energieversorgung und Informationsverarbeitung. Die Qualität unserer Lösungsansätze dazu hängt von den Materialien ab. Graphen, ein monolagiger Ausschnitt aus dem Graphit, wird gegenwärtig als Wunderstoff gehandelt. Welche Forderungen sind zu erfüllen, dass auf Basis von Graphen robuste zukunftsträchtige Technologien entstehen? mehr
Das Erbrecht sieht sich Einflüssen durch gesellschaftlichen Wandel und die zunehmende Internationalisierung der Lebensverhältnisse ausgesetzt. Dies erfordert es, grundlegende Fragen in rechtsvergleichender Perspektive zu erforschen. In welchem Umfang darf eine Erbrechtsordnung generationenübergreifende Vermögensbindungen mittels Stiftungen oder Trusts tolerieren? Wie ist die Testierfreiheit mit dem Gebot der familiären Solidarität in Einklang zu bringen? Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass eine neue EU-Verordnung zahlreiche Änderungen für grenzüberschreitende Erbfälle mit sich bringt. mehr
Misshandlungen in der Kindheit hinterlassen nicht nur seelische oder körperliche Narben, sondern modifizieren auch Gene nachhaltig. Bei Patienten, die an Posttraumatischer Belastungsstörung leiden, wurden unterschiedliche epigenetische Profile in Zellen des Immunsystems gefunden – je nachdem, ob sie in ihrer Kindheit Opfer von Misshandlungen waren oder nicht. Die gleiche psychiatrische Diagnose bedeutet also nicht, dass auch die gleichen biologischen Veränderungen vorliegen und die gleichen Therapien wirksam sind. Vielmehr ist es wichtig, die individuelle Biographie von Patienten zu beachten. mehr
Relativsätze sind ein syntaktisches Mittel, um komplexe Satzstrukturen zu erzeugen, und machen Sprache strukturell produktiv. Wie Kinder Relativsätze erlernen und wie diese im Sprachsystem verarbeitet werden, ist trotz einer Vielzahl experimenteller Studien weitestgehend unklar. Durch den Einsatz eines computerbasierten Lernmodells haben Wissenschaftler des MPI für Psycholinguistik neue Aufschlüsse erlangt. Das Modell erklärt die unterschiedliche Entwicklung von Relativsätzen im Englischen sowie sprachübergreifende Unterschiede. mehr
Weil sprachliche Systeme sehr komplex sind und Sprachdokumentation lange auf Papier und Bleistift angewiesen war, sind nur wenige der 7000 Sprachen gut beschrieben. Audio- und Videoaufzeichnungen sowie digitale Techniken ermöglichen nun den Aufbau von Sprachenarchiven. Eines der größten ist The Language Archive (TLA) am MPI für Psycholinguistik; es wird seit 2011 gemeinsam von der MPG, der Niederländischen Akademie der Wissenschaften und der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften finanziert. mehr
Zur Redakteursansicht