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Dresdner Systembiologen feilen an Supermikroskopen

Postdoc Nicola Maghelli rackert im Zentrum für Systembiologie gerade an neuartigen Mikroskopen. Foto: Sven Doering / Agentur Focus

Postdoc Nicola Maghelli rackert im Zentrum für Systembiologie gerade an neuartigen Mikroskopen. Foto: Sven Doering / Agentur Focus

Erste Arbeitsgruppen am neuen Planck-Zentrum forschen bereits

Dresden, 20. Oktober 2014: Natürlich wissen wir aus dem Schulunterricht: Am Anfang stehen Kohlen-, Wasser-, Sauerstoff, am Ende der Kette ein Mensch oder ein anderes Lebewesen, das zu höchst erstaunlichen Dingen imstande ist. Doch was passiert eigentlich dazwischen? Wie kommt es, dass aus ein paar Atomen, die sich verbinden und immer komplexere Strukturen generieren, am Ende eine Kreatur wird? Diesen Urgeheimnissen des Lebens an der Schnittstelle von Physik, Chemie und Biologie wollen die Forscher im neuen „Zentrum für Systembiologie“ in Dresden-Johannstadt auf die Schliche kommen. Die ersten Forschergruppen haben dort inzwischen begonnen, neue computergestützte Supermikroskope zu konstruieren und selbstorganisierende biologische Systeme zu untersuchen.

„Interdisziplinär“ ist hier mehr als ein bloßes Etikett

So soll das neue Zentrum für Systembiologie in Dresden aussehen. Visualisierung: Max-Planck-Gesellschaft

So soll das neue Zentrum für Systembiologie in Dresden aussehen. Visualisierung: Max-Planck-Gesellschaft

Um mit neuen Hochleistungsmikroskopen, Supercomputern und anderer elaborierter Technologie in Echtzeit zu sehen und zu verstehen, wie aus dem Tanz der Moleküle ein Embryo und schließlich Mensch und Tier entstehen, kann die inzwischen schon knapp 40-köpfige Truppe um US-Informatik-Star Myers auf althergebrachte Fach- und Organisationsmauern keine Rücksicht nehmen: Interdisziplinär arbeiten dort Informatiker, Mikrobiologen, Physiker, Chemiker und andere Experten Hand in Hand.

Zofferei zwischen Uni und Planck in Dresden verpönt

Und während sich an anderen Standorten in Deutschland Uni-Wissenschaftler und Max-Planck-Forscher gern hinter den Kulissen in die Haare kriegen, weil auf beiden Seiten der „universitären Schranke“ Grundlagenforschung zu ähnlichen Themen betrieben wird, ist solcher Zoff in Dresden verpönt. „Wir haben hier von vornherein großen Wert darauf gelegt, dass unterschiedliche Sektionen der Planck-Gesellschaft in dem Zentrum kooperieren und vor allem auch die TU ganz eng angedockt ist“, betont Sprecher Florian Frisch vom Dresdner Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG), das das Zentrum gemeinsam mit dem Max-Planck-Institut für Physik Komplexer Systeme (MPI-PKS) gegründet hat.

Vier von sieben Arbeitsgruppen gegründet

Die Visualisierung zeigt eine Innenansicht des Neubaus. Abb.: MPG

Die Visualisierung zeigt eine Innenansicht des Neubaus. Abb.: MPG

Derzeit arbeiten die Systembiologen noch im CBG an der Pfotenhauer Straße. Gleich nebenan haben Bauarbeiter inzwischen aber begonnen, ein rund 14,5 Millionen teures eigenes Institutsgebäude für das Zentrum zu errichten – Ende 2016 soll es fertig sein. Und so fachübergreifend wie die Forschung ist auch die Finanzierung. Geplant sind insgesamt etwa sieben Arbeitsgruppen, von denen vier schon aktiv sind: Unter der Leitung von Jan Brugues untersucht eine Gruppe die „Selbstorganisation biologischer Strukturen“, Michael Hillers Team hat „Computergestützte Biologie und evolutionäre Genetik“ in den Fokus genommen, unter Ivo Sbalzarini arbeitet die „Mosaik“-Gruppe an wissenschaftlichen Computermethoden für bildgebende Verfahren in der Biologie.

TU unterstützt Systembiologen mit Superrechnern

Manchmal ist es mit neuen Mikroskop-Konstruktionen einfach zum Haareraufen: Gene Meyers (hinten) und Nicola Maghelli bei der Entwicklung. Foto: Sven Döring

Manchmal ist es mit neuen Mikroskop-Konstruktionen einfach zum Haareraufen: Gene Meyers (hinten) und Nicola Maghelli bei der Entwicklung. Foto: Sven Döring

Während diese drei Gruppen von der Planck-Gesellschaft finanziert werden, unterstützt die Heidelberger „Tschira“-Stiftung Gene Meyers Gruppe, die sich mit der „Zell- und Systemanalyse durch Bildanalyse und angepasster Mikroskopie“ auseinandersetzt.Er modifiziert nun gemeinsam mit seinen Kollegen hochauflösende Mikroskope, damit diese besonders schnelle Bilderfolgen molekularer und biologischer Prozesse anfertigen und für die Computerauswertung übergeben können.

Und da die TU Dresden kürzlich Ivo Sbalzarini zu ihren Professor berufen und auch versprochen hat, dessen Forschungen und Team zu alimentieren, kann demnächst wahrscheinlich einer weitere Planck-Forschungsgruppe am Zentrum gebildet werden. Zwei bis drei weitere Arbeitsgruppen sollen sich aus noch zu akquirierenden Mitteln aus anderen Fördertöpfen speisen. Zudem unterstützt das TU-Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechnen (ZIH) das Planck-Zentrum in der Johannstadt mit seinen Supercomputern – bis die Systembiologen ein eigenes Rechner-Cluster aufgebaut haben, um die erwarteten riesigen Datenfluten ihrer Forschungen zu bewältigen. Autor: Heiko Weckbrodt

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