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Struktur und Dynamik von Mitochondrien

Mitochondrien nehmen eine zentrale Rolle im Energiestoffwechsel aller höheren Organismen ein und mitochondriale Fehlfunktionen sind mit zahlreichen Krankheiten, insbesondere mit neurodegenerativen Erkrankungen, verknüpft. Wir untersuchen zwei Fragenkomplexe, die zentral für die Aufrechterhaltung der Struktur und der Funktion der Mitochondrien sind: Zum einen untersuchen wir die molekularen Mechanismen, die den Aufbau der inneren mitochondrialen Membran bestimmen. Zum anderen untersuchen wir das Ausmaß, die funktionelle Relevanz und die molekularen Ursachen der funktionellen und strukturellen Heterogenität von Mitochondrien innerhalb einzelner Zellen in gesunden und kranken Geweben. Da Mitochondrien sehr kleine Organellen sind, verwenden wir neben molekularbiologischen und biochemischen Ansätzen insbesondere verschiedene lichtmikroskopische ("super-resolution") Verfahren für unsere Forschung.

Ein zweiter Interessenschwerpunkt unserer Gruppe liegt, im Rahmen eines Forschungsprojektes der Abteilung NanoBiophotonik, in der Untersuchung und Optimierung von reversibel schaltbaren fluoreszierenden Proteinen. Diese Proteine haben die einzigartige Eigenschaft, mit Hilfe von Licht reversibel zwischen einen fluoreszierenden und einem nicht fluoreszierenden Zustand hin und her geschaltet werden zu können. Mit dieser Eigenschaft eröffnen sie zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten in Mikroskopie und Zellbiologie.


Pressemitteilungen und Nachrichten aus der Forschung

Proteine ganz nah

12. August 2020

Mit der leistungsfähigen MINFLUX-Nanoskopie haben Forscherinnen und Forscher um Stefan Hell und Stefan Jakobs erstmals die Molekülverteilung innerhalb ~ 20 Nanometer großer Proteinkomplexe eines Zellorganells sichtbar gemacht – und das mehrfarbig und in 3D. Die MINFLUX-Nanoskopie erweist sich damit als äußerst leistungsfähiges Werkzeug, um herauszufinden, ob und wie sich Proteine innerhalb der Zelle gruppieren, und zwar auf der Längenskala der Proteine selbst. mehr

Die Kraftwerke unserer Zelle – die Mitochondrien – bestehen aus einer glatten äußeren und einer stark eingefalteten inneren Membran. Was die innere Membran in Form bringt, blieb jedoch bisher ein Rätsel. Ein Team aus Göttinger Wissenschaftlern hat nun mittels modernster Mikroskopie-Verfahren neue Einblicke gewonnen, wie die innere Membran gefaltet wird. Dies könnte helfen, einige Erkrankungen des Nervensystems und des Muskelapparats besser zu verstehen. mehr

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