Nachwuchsgruppe für Nanomechanik am BIOTEChnologischen Zentrum der TU Dresden erforscht Kräfte zwischen biologischen Molekülen

23.01.2007

Seit Anfang Januar 2007 gibt es am Biotechnologischen Zentrum (BIOTEC) der TU Dresden eine neue Nachwuchsforschergruppe für Nanomechanik. Dr. Erik Schäffer und seine Gruppe wollen die Kräfte zwischen einzelnen biologischen Molekülen in einer Zelle verstehen, die bisher kaum oder gar nicht erforscht sind. Solche Kräfte können mit einer hochauflösenden sogenannten optischen Pinzette gemessen werden.

Dr. Erik Schäffers Gruppe ist die siebte Nachwuchsforschergruppe am BIOTEC, dessen Struktur neben den klassischen Professuren stark durch die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses geprägt ist. Gefördert wird Dr. Erik Schäffer durch das Emmy Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Dieses Programm möchte jungen Nachwuchswissenschaftlern frühe wissenschaftliche Selbstständigkeit ermöglichen.

Die Kräfte zwischen den Molekülen, die Dr. Erik Schäffers Gruppe untersuchen möchte, spielen bei folgenden biologischen Prozessen eine entscheidende Rolle: Um das Erbgut für Tochterzellen zu teilen, sind Zugkräfte notwendig, die von Motorproteinen erzeugt werden. Solche Proteine kann man sich als Minimaschinen in der Zelle vorstellen. Diese Mechanismen in der Grundlagenforschung zu verstehen, kann mittelbar der Krebsforschung zugute kommen, da ein detailliertes mechanisches Verständnis, wie die molekularen Motoren arbeiten, Wege aufzeigen kann, wie man gezielt die Motoren ausschalten kann, um einer Tumorbildung entgegen zu wirken. Ein anderer Prozess betrifft Sinnesrezeptoren, die mechanische Reize wie Berührungen oder Schallwellen, in elektrische Nervensignale umwandeln. Dr. Schäffer will hier im Modell der Fruchtfliege mechanische Dehnungskräfte messen, die klären sollen, wie die Kräfte auf den Rezeptor übertragen werden. Dieser Prozess spielt auch beim menschlichen Hören eine Rolle. Ein dritter Prozess tritt während der Reparatur von Erbinformation in der Zelle auf. Bei der Reparatur wir das Erbgut mechanisch deformiert. Warum, wozu und wie es zu dieser Deformation kommt, ist nicht bekannt. Da dieser Prozess auch in der Biotechnologie ausgenützt wird, ist ein genaues mechanisches Verständnis des Vorgangs auch für Bioingenieure von Nutzen.

Ganz allgemein möchte die Gruppe von Dr. Erik Schäffer durch ihre Forschung die Entwicklung von nanomechanischen Hightech-Geräten, wie optische Pinzetten vorantreiben und erhofft sich im Gegenzug durch die Weiterentwicklung die Erforschung noch ungeklärter, bisher nicht messbarer, biologischer Prozesse zu ermöglichen.

https://www.bionity.com/de/news/61120/nachwuchsgruppe-fuer-nanomechanik-am-biotechnologischen-zentrum-der-tu-dresden-erforscht-kraefte-zwischen-biologischen-molekuelen.html