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Kurzportrait

Kurzportrait

Wie funktioniert Leben?

Wie Nervenzellen miteinander kommunizieren, sich aus einer Eizelle ein komplexer Organismus entwickelt oder unsere "innere Uhr" gesteuert wird – Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie sind den molekularen Vorgängen auf der Spur, die komplexe Lebensprozesse steuern und regeln. So ohne weiteres lassen sich diese allerdings nicht beobachten. Sie spielen sich im Nanokosmos der Zelle ab und sind damit für unser Auge unsichtbar. Mit gängigen Mikroskopen lassen sich zwar Bakterien aufspüren oder einzelne Körperzellen betrachten. Man erfährt aber kaum etwas darüber, was sich tief im Inneren lebender Zellen abspielt.

Geschärfter Blick in den Nanokosmos der Zelle

Ein Schwerpunkt der Forschungsarbeit am Institut ist es daher, spezielle Verfahren zu entwickeln, die Einblicke in die Welt der Moleküle erlauben. Ultra-hochauflösende Fluoreszenzmikroskopie, Kernspinresonanz-Spektroskopie, Kryo-Elektronenmikroskopie und Computersimulationen sind einige solcher Methoden, die erfolgreich eingesetzt werden, um Proteine – die winzigen Nanomaschinen lebender Zellen – unter die Lupe zu nehmen. Dabei gilt es, den Tricks auf die Schliche zu kommen, mit denen Proteine ihre vielfältigen Funktionen in der Zelle erfüllen, beispielsweise als molekulare Motoren, Chemiefabriken, Fotozellen oder Sensoren. Auch die zelluläre Logistik wird von Proteinen bewerkstelligt. Wie der Stofftransport zwischen den unterschiedlichen Kompartimenten einer Zelle abläuft, wird derzeit am Institut genauer erforscht.

Wie wird der Bauplan des Lebens umgesetzt?

Wissenschaftler untersuchen zudem, wie die Baupläne für die Proteine zunächst in eine lesbare Form gebracht werden und sind der Funktionsweise der zellulären Proteinfabriken – den Ribosomen – auf der Spur. Nur korrekt gebaut können Proteine ihre Aufgaben in der Zelle erfolgreich erfüllen. Wie die Qualitätskontrolle beim Bau der Proteine funktioniert, dieser Frage gehen Forscher am Institut im Detail nach.

Von der Sonnenenergie zur Bewegung - molekulare Dynamik

Ebenso lassen sich viele Erscheinungen der unbelebten Natur auf molekulare Prozesse zurückführen. So reagieren viele Moleküle, Radikale und Atome in der Atmosphäre miteinander, nachdem sie durch Sonneneinstrahlung erzeugt und angeregt worden sind. Ihre innere molekulare Dynamik zu untersuchen, ist ein weiterer Forschungszweig am Institut.

Vielfalt - ein Schlüssel zu neuen Ideen

Um solche komplexen Lebensvorgänge und Prozesse aufzuklären, arbeiten Wissenschaftler verschiedenster Disziplinen und aus 50 verschiedenen Nationen am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie zusammen. So sind auf dem Campus viele verschiedene Sprachen zu hören, in denen sich über Projekte, Ideen und Ergebnisse ausgetauscht wird. Biologen, Chemiker, Mediziner und Physiker kooperieren dazu aber nicht nur mit ihren Kollegen am Institut, sondern mit einer Vielzahl von Fachleuten weltweit.

 
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