Institute und Experten

Proteine können durch Modifikationen neue Aufgaben erfüllen. Werden Proteine mit dem kleinen Protein Ubiquitin modifiziert, so werden sie häufig dem zellulären Abbau zugeführt. Unsere Arbeiten zeigten jedoch, dass Ubiquitin und das verwandte Protein SUMO auch DNA-Reparatur und Genomstabilität vermitteln. Beim Menschen ist dieses System wichtig, um Tumorbildung zu vermeiden.

Kräne und Bagger und viele Arbeiter: Die straffe Organisation auf einer Baustelle erschließt sich nur dem geduldigen Beobachter. Einen ähnlich langen Atem brauchen Forscher, um zelluläre Prozesse zu entschlüsseln. Mithilfe moderner Mikroskopie, die in Kombination mit sensitiven Kameras und computergestützen Verfahren zum Einsatz kommt, können nun aber bislang unbekannte Strukturen und Prozesse sichtbar gemacht und mit fast mathematischer Präzision analysiert werden. So etabliert sich ein neues Bild von der Zelle – als hochdynamisches und zugleich streng koordiniertes biologisches System.

Blut- und Lymphgefäße sind das Verkehrsnetz unseres Körpers. Arterien versorgen Gewebe mit Nährstoffen und Sauerstoff, während Venen Stoffwechselendprodukte und Kohlenstoffdioxid abtransportieren. Vom Blutkreislauf streng getrennt verläuft das Lymphgefäßsystem, das Gewebsflüssigkeit und weiße Blutkörperchen in die Venen zurückleitet und somit für das Immunsystem wichtig ist. Die Trennung der Gefäßsysteme ist ein aktiver Prozess, in dem Blutzellen eine große Rolle spielen: Sie beeinflussen das Wachstum von Lymphgefäßen. Dies ist für zukünftige Therapien von Gefäßerkrankungen von Bedeutung.

Die moderne Entwicklungsbiologie hat das Verständnis evolutionsbiologischer Zusammenhänge grundlegend erweitert. Entwicklungskontrollgene sind im Tierreich hochkonserviert. Wie sich dennoch im Laufe der Evolution die uns bekannte hohe Arten- und Formenvielfalt herausbilden konnte, ist Gegenstand aktueller Forschungsansätze der Evolutionsbiologie. Dabei sind integrative Ansätze zwischen Entwicklungsbiologie, Ökologie und Populationsgenetik von essenzieller Bedeutung.

Wie kann aus einer Zelle ein mehrzelliger Embryo entstehen? Wie werden Teilung, Differenzierung und Wanderung (Migration) von Zellen exakt koordiniert? An der Embryonalentwicklung der Fruchtfliege Drosophila melanogaster lässt sich die Migration von Zellen in idealer Weise untersuchen. Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich im Besonderen mit der Migration von Keimzellen, den Vorläufern von Ei- und Samenzellen. Dieser Bericht zeigt, welche Rolle Lipide dabei spielen, das Überleben und die Wanderung von Keimzellen zu regulieren und welche biologischen Prinzipien dabei wirksam werden.