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Die Synthese chemisch markierter RNA ist häufig Voraussetzung für biophysikalische Untersuchungen von RNA und RNA-Protein-Interaktionen. Die Festphasensynthese ermöglicht den positionsspezifischen Einbau modifizierter Nukleotide in relativ kurze RNAs. Längere modifizierte RNAs sind durch kombinierte chemische und enzymatische Verfahren zugänglich. DNA-Enzyme sind katalytisch aktive DNAs, die durch In-vitro-Selektion aus Zufallsbibliotheken isoliert werden. DNA-Enzyme können für die Ligation von RNA-Fragmenten eingesetzt werden und werden für die direkte Modifikation von RNA entwickelt.

Chemische Umwandlungen der Materie sind häufig in komplizierter Weise aus Elementarreaktionen zusammengesetzt. Diese können im Labor isoliert und in ihrem zeitlichen Ablauf, ihrer Kinetik und Dynamik charakterisiert werden. Datenbanken der Resultate für Tausende von Elementarreaktionen sind die Basis für die Modellierung komplexer natürlicher Systeme bzw. für die Optimierung technischer Prozesse. Als Beispiele werden die Reaktion von Wasserstoffatomen mit molekularem Sauerstoff, der Zerfall von Molekülionen sowie die Reaktionen von Elektronen mit Schwefelhexafluorid in der Gasphase betrachtet.

Wenn große Galaxien einander nahe kommen, können die dabei auftretenden Gezeitenkräfte heftige Sternbildungsaktivität auslösen. Insgesamt aber spielt dieser Prozess für die Bildung neuer Sterne keine große Rolle: Wie eine internationale Studie unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Astronomie gezeigt hat, wurde in massereichen Galaxien während der letzten acht Milliarden Jahre (bei Rotverschiebungen z < 1) die Bildung von weniger als zehn Prozent aller neuen Sterne unmittelbar durch gravitative Wechselwirkung ausgelöst – ein wichtiger Befund für die Theorie der Galaxienentwicklung.

Die ersten Bilder von HiCIAO, dem weltweit neuesten Instrument zur Suche nach extrasolaren Planeten, haben bei dem Stern GJ 758 zur Entdeckung seines lichtschwachen Begleiters G 758 B geführt. Möglicherweise ist dies die erste direkte Beobachtung eines kühlen extrasolaren Planeten, der einen sonnenähnlichen Stern umläuft. Die geschätzte Masse von GJ 758 B beträgt 10 bis 40 Jupitermassen. Mit einer Temperatur von 600 Kelvin (330 Grad Celsius) ist er der kälteste – und in dieser Hinsicht den Planeten des Sonnensystem ähnlichste – jemals direkt abgebildete Begleiter eines sonnenähnlichen Sterns.

Die Planck Surveyor Satellitenmission zur Untersuchung des Urknalls vor 14 Mill. Jahren durch die Vermessung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds hat bereits in ihrem ersten Betriebsjahr zu beeindruckenden Ergebnissen geführt: ein Katalog von 15.000 Himmelsobjekten, 25 Fachartikel, sowie die bisher genaueste Vermessung des fernen Infrarothintergrundes, welcher die Sternenbildung im frühen Universum anzeigt. Das MPI für Astrophysik hat Software-Komponenten für Planck entwickelt und beteiligt sich an der wissenschaftlichen Auswertung der Missionsdaten.