Wochenrückblick KW 47
Wissenschaftszug geht in Winterpause
Der Ausstellungszug „Expedition Zukunft“ hat nach seiner erfolgreichen Tournee durch 62 deutsche Städte nun an seiner letzten Station in Berlin Halt gemacht.
Noch bis zum 24. November können Wissbegierige am Bahnhof Berlin-Gesundbrunnen (Gleis 9) die zwölf Themenwaggons besichtigen und die Faszination von Wissenschaft und Forschung hautnah erleben (Öffnungszeiten 9-17 Uhr, der Eintritt ist frei). 
Der zu einer interaktiven Ausstellung umgebaute Eisenbahnzug präsentiert auf über 300 Metern Länge und 1.400 Quadratmetern Fläche Forschung und Technologie zum Anfassen und Staunen. Im Rahmen des Wissenschaftsjahres 2009 tourte die mobile Ausstellung seit dem 24. April durch die gesamte Bundesrepublik. Organisiert wurde der Wissenschaftszug von der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), mit Unterstützung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Die Biotechnologie wird besonders in Waggon 3 vorgestellt, zusammen mit der Nanotechnologie, zwei Disziplinen, die nach Ansicht der Ausstellungsmacher miteinander verschmelzen werden."Mit über 260.000 Besuchern, im Schnitt 1.500 pro Tag, wurden die angestrebten Ziele weit übertroffen", sagt Andreas Trepte, der den Wissenschaftszug mit seinem Team konzipierte und aufs Gleis brachte.
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Besonders reges Interesse zeigten Schulklassen. In vielen Städten waren die Führungen durch die Ausstellung und die Workshops im Mitmachlabor in kürzester Zeit ausgebucht. An Wochenenden kamen viele Familien mit Kindern zum Zug. Teilweise war das Interesse so groß, dass sich Schlangen mit Wartezeiten von zwei Stunden bildeten, da die Ausstellung bei einer Kapazität von 300 Personen völlig ausgelastet war.
Die Veranstalter teilten mit, viele Besucher hätten den Wunsch nach weiterführenden Informationen geäußert. Mit einem Katalog, der Ende November 2009 erscheinen soll, werde diesem Bedürfnis entsprochen. Zum Ende der Tour finden sich am 24. November noch einmal die Veranstalter und Förderer des Projekts zu einer gemeinsamen Abschlussveranstaltung am Bahnsteig ein. So werden Bundesforschungsministerin Annette Schavan (CDU) und der Präsident der Max-Planck-Gesellschaft, Peter Gruss, gemeinsam mit Vertretern aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft, die Ausstellung bilanzieren und den Wissenschaftszug offiziell in seine verdiente Winterpause schicken. Für seinen Einsatz im kommenden Jahr stehen die Organisatoren mit verschiedenen Ländern im Gespräch. So wird der schlaue Zug wohl demnächst in China auf Expeditionstour gehen.
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DFG bewilligt 78 Millionen Euro für Biotechnologie-Forschung
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) richtet zum Januar 2010 weitere 17 Sonderforschungsbereiche (SFB) ein, davon zehn in den Lebenswissenschaften.
Für diese stehen für zunächst vier Jahre insgesamt 78 Millionen Euro zur Verfügung. Für die Förderungen hat der zuständige Bewilligungsausschuss der DFG in Bonn grünes Licht gegeben. Die DFG fördert damit insgesamt 244 Sonderforschungsbereiche.
Im Einzelnen geht es bei den neuen Vorhaben um die Entwicklung einer antibiotikafreien Ernährung und Krankheitsbehandlung beim Schwein (SFB 852, Sprecherhochschule: FU Berlin) und um bessere Therapiekonzepte zur Regeneration von Blutgefäßen durch die Erforschung der Funktion der Endothelzellen (SFB 834, Universität Frankfurt). Die Untersuchung von Leberkrebs von seiner molekularen Entstehung bis hin zur Metastasierung und zur Entwicklung von zielgerichteten Therapien hat ein Verbund der Universität Heidelberg, Hannover und Braunschweig im Visier (Transregio 77, Universität Heidelberg). Auslöser und Mechanismen von entzündlichen Lebererkrankungen bilden den Schwerpunkt des SFB 841 an der Universität Hamburg.
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Weitere bewilligte Sonderforschungsbereicheaus den Biowissenschaften beschäftigen sich mit den molekularen Mechanismen der Tumorzellinvasion und der Metastasenbildung (SFB 850, Universität Freiburg), der Rolle der Lipide in biologischen Membranen (Transregio 83, Uni Heidelberg) und mit der Kommunikation zwischen den Zellen des Immunsystems (SFB 854, Uni Magdeburg). Zwei neue SFB in München beschäftigen sich mit neuronalen Schaltkreisen im Gehirn (SFB 870, LMU München) und den Kräften mechanischer Prozesse in biomolekularen Systemen (SFB 863, TU München). Ein weiterer Transregio widmet sich der Erforschung der für den weltweiten Stoffaustausch bedeutsamen marinen Bakteriengruppe Roseobacter (Transregio 51, Universität Oldenburg).
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Diethard Tautz neuer Präsident des VBIO
Der Evolutionsgenetiker Diethard Tautz ist neuer Präsident des Verbands Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin VBIO.
Die Bundesdelegiertenkonferenz des VBIO wählte den Direktor des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie in Plön am Rande des Biologentages in Berlin am 20. November in das Führungsamt. Der 52-jährige Tautz tritt die Nachfolge von Professor Rudi Balling an, der im Juli an die Universität Luxemburg berufen wurde, um dort das neue „Center for Systems Biology Luxembourg (CSBL)“ zu leiten.
Tautz will die Interessen der Biologen nach der Aufbauphase durch seinen Vorgänger selbstbewusst vertreten. An der Spitze des VBIO will er die Stärkung des naturwissenschaftlichen Unterrichts in den Schulen weiter voranbringen und ein Tarifsystem für Wissenschaftler aushandeln. "Der Verband vertritt jetzt mehr als 35.000 Mitglieder und hat damit das Potenzial in der Schul- und Wissenschaftspolitik auf oberster Ebene mitzureden", so Tautz.
Angesichts des Umbruchs der Biologie und Biomedizin durch Genomforschung, Metagenomik und Bioinformatik sieht der designierte Präsident eine wichtige Aufgabe des VBIO darin, das Biologie-Studium neu auszurichten, neue Chancen und Berufsfelder zu identifizieren und abzustecken. Politisch gelte es, der von der Politik oft überhörten Stimme der Wissenschaft zu Themen wie Grüne Gentechnik, Tierversuche, Klimawandel und Stammzellen mehr Gewicht zu verleihen.
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Als Molekularbiologe beschäftigt sich Tautz mit Genen, die an natürlichen Adaptationen beteiligt sind, vor allem im Modellsystem Maus. Tautz hat nachgewiesen, dass ein Großteil der menschlichen Krankheitsgene sich seit der Entstehung der Knochenfische vor rund 400 Millionen Jahren kaum mehr verändert hat. Deshalb eignen sich seiner Meinung nach tierische Modellsysteme gut, um menschliche Krankheiten zu erforschen.
Erst im September hatten die MPI-Forscher um Tautz bei Mäusen ein Gen aufgespürt, das vor etwa drei Millionen Jahren komplett neu entstanden ist (mehr...). Der Geburtsort des Gens lag inmitten von funktionslosen Erbgut-Abschnitten. Bislang waren die meisten Forscher davon ausgegangen, dass die Mehrzahl der Gene im Erbgut durch Vervielfältigung und Veränderung bereits existierender funktioneller Abschnitte entstanden ist.
Der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin ist der größte deutsche Dachverband für Biologen aus den Bereichen der Hochschule, Schule, Industrie, Verwaltung und Forschung. Derzeit zählt der Verein mehr als 5.000 Personen und 35 Fachgesellschaften zu seinen Mitgliedern.
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Helmholtz-Enterprise-Fonds: Anschubfinanzierung für zwei Biotech-Ausgründungen
Die Helmholtz-Gemeinschaft fördert fünf neue Ausgründungsprojekte von Wissenschaftlern aus den eigenen Reihen mit einer Anschubfinanzierung, darunter sind zwei Biotech-Firmen.
Mit der Fördersumme von jeweils 100.000 Euro aus dem Helmholtz-Enterprise-Fonds (HEF) und noch einmal der gleichen Summe aus dem jeweils angeschlossenem Helmholtz-Zentrum stehen den ausgegründeten Unternehmen damit für ein Jahr zusätzliche Mittel zur Finanzierung von Personal in der Ausgründungsphase zur Verfügung. Zu den Ausgründungsprojekten gehören zwei Vorhaben aus dem Bereich Biotechnologie, die am 1. Januar 2010 an den Start gehen: Arsolux und die Amylocure GmbH.
Forscher vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig haben einen kostengünstigen Arsen-Detektor für die Trinkwasserprüfung entwickelt. Arsen ist ein Schadstoff, der besonders im Trinkwasser in armen Ländern wie Bangladesh zu Problemen führt. Einfache, schnelle und preiswerte Tests sind daher nötig, um den Arsengehalt im Brunnenwasser zu bestimmen. Der von UFZ-Forschern um Professor Hauke Harms entwickelte Arsolux-Sensor ist lebendig, er besteht aus gentechnisch veränderten Bakterien, die bei Kontakt mit Arsen aufleuchten. Abhängig von der Leuchtstärke lässt sich mithilfe der Mikroben auf die Konzentration des Gifts schließen. „Arsolux“ ist bereits zum Patent angemeldet, die Wissenschaftler schätzen, die Kosten pro Wasserprobe gegenüber Konkurrenzprodukten mit dem neuen Verfahren fast halbieren zu können. Mit einer ähnlichen Biosensor-Technologie haben die Forscher um Harms bereits polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe nachgewiesen, wie sie durch Ölverschmutzungen im Wasser auftauchen (mehr...).
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Wissenschaftler des Max-Delbrück Centrums (MDC) in Berlin-Buch wollen mit der Ausgründung „AmyloCure GmbH“ die Entwicklung neuer Wirkstoffe für die ursächliche Behandlung von Alzheimer und anderer neurodegenerativer Erkrankungen vorantreiben. Bisher werden neurodegenerative Leiden, bei denen massenhaft Nervenzellen im Gehirn absterben, nur symptomatisch behandelt. Gemeinsam ist Alzheimer oder der Huntington-Krankheit, dass hier Fehlfaltungen von bestimmten Proteinen eine große Rolle spielen. Die Medikamente, die die Wissenschaftler um Professor Erich Wanker vom MDC entwickeln wollen, setzen genau bei der Entstehung der Faltungsfehler an.
Seit 2006 wird Wanker mit dem GO-Bio-Preis des BMBF gefördert, der gezielt Biotech-Ausgründungen unterstützt (mehr...). Für zwei Kandidatenmoleküle haben die Forscher bereits den Wirkungsnachweis im Mausmodell erbracht. Das Unternehmen soll noch Ende dieses Jahres gegründet werden und auf dem Campus in Berlin-Buch angesiedelt sein.
Der Helmholtz-Enterprise Fonds wird aus dem Impuls- und Vernetzungsfonds der Helmholtz-Gemeinschaft finanziert. Mit diesem Fonds kann die Helmholtz-Gemeinschaft wichtige Projekte anstoßen, sowohl in der Forschung, in der Nachwuchsförderung, als auch in der Gleichstellung und im Technologie- und Wissenstransfer. Seit 2005 wurden 50 Gründungsvorhaben durch das Förderprogramm unterstützt.
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Forscher entziffern dynamisches Mais-Genom
Einem internationalen Team von Wissenschaftlern ist es gelungen, das komplizierte Erbgut von Mais vollständig zu entziffern. Die Erbinformationen helfen zu verstehen, wie moderne Maissorten entstanden sind und dienen zur Züchtung neuer Sorten.
Mais (wissenschaftlich Zea mays) ist eine der ältesten und wichtigsten Kulturpflanzen der Erde. Seit mehr als 10.000 Jahren wird das Getreide vom Menschen angebaut. Es geht auf das Teosinte-Gras zurück, das ursprünglich aus Mexiko stammt. Der Anbau hat über die Jahrtausende mehr als 50.000 verschiedenen Maissorten hervorgebracht.
Das Genom von Mais ist groß und recht komplex aufgebaut. Rund 150 Forscher verschiedener Universitäten waren über Jahre damit beschäftigt, die genaue Abfolge der DNA-Bausteine zu entziffern. Mehrere Arbeiten zum Mais-Genom sind nun zeitgleich in den Fachjournalen Science (20.November 2009, Bd. 326. S. 1112 -1115) PLoS Genetics (20. November 2009, Online-Veröffentlichung) und Proceedings of the National Academy of Sciences (19. November 2009, Online-Vorabveröffentlichung) veröffentlicht worden. Wissenschaftler um Richard Wilson von der Washington University in St. Louis konzentrierten sich auf das Genom der Maislinie B73. Das Erbgut des Getreides bestehe aus 2,3 Milliarden Basenpaaren und enthalte mehr als 32.000 Gene, schreiben die Forscher. Damit zählt der Mais zu den Erbgutriesen im Pflanzenreich. Der Mensch hat im Vergleich dazu rund drei Milliarden Basenpaare und höchstens 25.000 Gene.
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Das Mais-Genom ist offenbar sehr dynamisch: Etwa 85 Prozent des Genoms bestehen aus sich wiederholenden Elementen. Diese so genannten Transposons sind ungleichmäßig auf dem Genom verteilt, springen regelrecht hin und her und werden während der normalen Zellteilung innerhalb des Genoms an verschiedenen Stellen eingebaut. Die Forscher sehen darin einen möglichen Grund für die genetische Vielfalt und enorme Anpassungsfähigkeit des Mais: Die Transposons mischen das Genom immer wieder neu auf und treiben so die Evolution an. Es war auch der Mais, an dem diese rätselhaften Gen-Elemente erstmals entdeckt wurden: Die Biologin Barbara McClintock wies die Transposons 1948 nach, erst im Jahr 1983 erhielt sie dafür den Nobelpreis.
Das Mais-Genom hat sich in seiner Evolution zudem stark vergrößert, schreiben die Forscher in Science: In 70 Millionen Jahren habe sich sein Erbgut mehrfach verdoppelt. Vor allem in den letzten drei Millionen Jahren hätten sich wiederholende Genabschnitte vervielfältigt.
Wichtiger Zellschalter auch in Aus-Stellung aktiv
Ein wichtiger molekularer Schalter des Zellwachstums, das Ras-Protein, kann auch im „Aus“-Zustand noch Signale weiterleiten.
Zu dieser überraschender Erkenntnis sind Biochemiker um Christian Herrmann von der Ruhr-Universität Bochum gelangt.
Sie berichten zusammen mit einem israelischen Forscherteam in der Fachzeitschrift Journal of Biological Chemistry (13. November 2009, Bd. 284, S.31893-31902).
Das Ras-Protein spielt eine wichtige Rolle in der Signal-Weiterleitung in der Zelle. Das Eiweiß sitzt an der Zellmembran und nimmt die Funktion eines molekularen Schalters ein, der zwischen zwei Strukturvarianten (an und aus) hin und her pendeln kann. Dabei kontrolliert der Ras-Schalter vor allem das Zellwachstum: Ist er defekt, können Zellen unkontrolliert wachsen. In etwa 30 Prozent aller menschlichen Tumore ist Ras mutiert.
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Anders als bisher angenommen kann das Schalter-Protein Ras auch im "Aus"-Zustand Signale weiterleiten. Offenbar kommt es beim Öffnen eines Informationskanals nicht wie bislang vermutet allein auf die Struktur des Proteins, also die Schalterstellung an, sondern auf die Bindungsstärke zwischen den beteiligten Protein-Partnermolekülen. Im Fall von Ras ist es das Andocken an das Partnerprotein namens Raf. "Diese Bindung ist von der Natur aus auf einen ganz bestimmten Pegel eingestellt, lässt sich aber künstlich manipulieren", erläutert Herrmann. "Somit rückt sie auch in den Fokus der Entwicklung von medizinisch wirksamen Substanzen."
Für ihre Experimente nutzten die Forscher vor allem biophysikalische Methoden wie die NMR-Spektroskopie, um die Details der biomolekularen Wechselwirkungen in der Zelle zu messen und sie in Zusammenhang mit der biologischen Aktivität zu stellen. „Diese Ergebnisse sind gerade für systembiologische Forschungsprojekte wertvoll, da diese ja nach quantitativen Größen im komplexen Zusammenspiel möglichst aller Bestandteile einer lebenden Zelle fragen“, sagt Herrmann. Dies könne nur durch Bestimmung der Interaktionsstärke sowie der Konzentrationen der beteiligten Moleküle in der Zelle erreicht werden.
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