NASA took another important step Friday in returning U.S. astronaut launches from U.S. soil with the order of a second post-certification mission from commercial provider SpaceX in Hawthorne, California. Commercial crew flights from Florida’s Space Coast to the International Space Station will restore America’s human spaceflight launch capability and increase the time U.S. crews can dedicate to scientific research, which is helping prepare astronauts for deep space missions, including the Journey to Mars.
"The order of a second crew rotation
mission from SpaceX, paired with the two ordered from Boeing will help ensure
reliable access to the station on American spacecraft and rockets," said
Kathy Lueders, manager of NASA’s Commercial Crew Program. "These systems
will ensure reliable U.S. crew rotation services to the station, and will
serve as a lifeboat for the space station for up to seven months."
This is the fourth and final guaranteed
order NASA will make under the Commercial Crew Transportation Capability
(CCtCap) contracts. Boeing received its two orders in May
and December
of 2015, and SpaceX received its first order in November
2015. Both companies have started planning for, building and testing the
necessary hardware and assets to carry out their first flight tests, and
ultimately missions for the agency.
At a later time, NASA will identify which
company will fly the first post-certification mission to the space station.
Each provider’s contract includes a minimum of two and a maximum potential of
six missions.
SpaceX met the criteria for this latest
award after it successfully completed interim developmental milestones and
internal design reviews for its Crew Dragon spacecraft, Falcon 9 rocket and
associated ground systems.
"We’re making great progress with Crew
Dragon, with qualification of our docking adapter and initial acceptance
testing of the pressure vessel qualification unit completed" said Gwynne
Shotwell, SpaceX president and chief operating officer. “We appreciate the
trust NASA has placed in SpaceX with the order of another crew mission and
look forward to flying astronauts from American soil next year."
SpaceX is building four Crew Dragon
spacecraft at its Hawthorne facility -- two for qualification testing and two
for flight tests next year. The company also is in the process of modifying
Launch Pad 39A at NASA’s Kennedy Space Center in Florida, from which the
company will launch future crewed missions to the space station.
A standard commercial crew mission to the
station will carry as many as four crew members and about 220 pounds of pressurized
cargo, and remain at the station for as long as 210 days, available as an
emergency lifeboat during that time.
“With the commercial crew vehicles from
Boeing and SpaceX, we will soon add a seventh crew member to space station
missions, which will significantly increase the amount of crew time to
conduct research,” said Julie Robinson, NASA’s International Space Station
chief scientist. “Given the number of investigations waiting for the crew to
be able to complete their research, having more crew members will enable NASA
and our partners to significantly increase the important research being done
every day for the benefit of all humanity.”
Orders under the CCtCap contracts are made
two to three years prior to actual mission dates in order to provide time for
each company to manufacture and assemble the launch vehicle and spacecraft.
Each company also must successfully complete a certification process before
NASA will give the final approval for flight.
NASA’s Commercial Crew Program manages the
CCtCap contracts and is working with each company to ensure commercial
transportation system designs and post-certification missions will meet the
agency’s safety requirements. Activities that follow the award of missions
include a series of mission-related reviews and approvals leading to launch.
The program also will be involved in all operational phases of missions.
For more information about NASA’s
Commercial Crew Program, visit:
|
Samstag, 30. Juli 2016
NASA Orders Second SpaceX Crew Mission to International Space Station
Donnerstag, 28. Juli 2016
leibniz: Flucht
Wenn Menschen ihre Heimat verlassen, wirft das
viele Fragen auf: Unter dem Titel „Die beste der möglichen Welten … verbindet“
nähert sich das Wissenschaftsmagazin leibniz dem Themenkomplex Flucht.
Unsere
Welt ist in Bewegung. Einer von 113 Menschen ist heute laut den Vereinten
Nationen auf der Flucht. 65 Millionen Menschen sind es insgesamt, mehr als je
zuvor. Warum verlassen sie ihre Heimat? Und was wird aus ihnen? Flucht wirft
menschliche wie materielle Fragen auf. Die Antworten darauf unterscheiden sich.
leibniz hat einige zusammengetragen.
Im
vergangenen Jahr hat Deutschland 750.000 geflüchtete Menschen aufgenommen – mit
großer Selbstverständlichkeit und vielfachem, aber keineswegs immer herzlichem
Willkommen. Auch im kleineren Jordanien finden Hunderttausende Menschen
Zuflucht vor dem Syrien-Krieg. leibniz hat zwei Hamburger
Wissenschaftler in die Grenzregion begleitet. Aber Flucht hat auch Folgen für
die Herkunftsländer: Wie sie sich verändern, wenn ihre Einwohner ihnen den
Rücken kehren, untersucht Toman Barsbai. Der Ökonom vom Kieler Institut für
Weltwirtschaft betrachtet die Wechselwirkungen zwischen alter und neuer Heimat.
Außerdem
lesen Sie in leibniz:
- Unsäglich:
Flüchtling? Oder Geflüchteter? Die Sprache in der Krise. Heidrun Kämper
vom Institut für Deutsche Sprache im Interview.
- Aufnahmeprüfung:
Wie können wir unser Bildungssystem auf die Aufgabe Integration
vorbereiten? Fünf Leibniz-Forscher antworten.
- Unter
deutschen Dächern: Notunterkünfte sind häufig
die erste Bleibe nach der Flucht. leibniz hat Berliner
Einrichtungen besucht.
- Europas
Jahrhundert der Flucht: Eine Infografik zeichnet
Fluchtereignisse der vergangenen 100 Jahre nach – und wie sie den
Flüchtlingsschutz beeinflusst haben.
- „Unsere
Zukunft steht auf dem Spiel“: Nicole Deitelhoff von der
Hessischen Stiftung Friedens- und Konfliktforschung und Astrid Irrgang vom
Zentrum für Internationale Friedenseinsätze über Sanktionen und
Solidarität in der EU-Flüchtlingspolitik.
- Verbunden:
Früher hörten Geflüchtete oft Monate nicht voneinander. Heute stehen sie
permanent in Kontakt und tragen auf Smartphones Erinnerungen bei sich. leibniz
hat sie danach gefragt. Ein Fotoessay.
- Eine
Frage der Ähre: Millionen Äthiopier leiden
unter einer Dürre. Am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und
Kulturpflanzenforschung stärken Wissenschaftler die Landwirtschaft, um die
Fluchtursache Hunger zu bekämpfen.
- „Man
spürt, wie sie ihre Energien bündeln“: Die
Fotografin Herlinde Koelbl hat Fluchtwege dokumentiert. In leibniz
erzählt sie von ihrer Europareise.
- Was
bleibt? Nikolay V. Abrosimov entwickelt am Leibniz-Institut
für Kristallzüchtung ein Material, das sich nicht verändern darf.
- „Die
Wissenschaft der Zukunft wird offener arbeiten“: Klaus
Tochtermann von der ZBW - Leibniz-Informationszentrum Wirtschaft über Open
Access.
leibniz erscheint viermal im Jahr. Das PDF und die Blätterversion
finden Sie hier: www.bestewelten.de/leibniz-jahr-2016/magazin/leibniz-22016.
Die Druckversion können Sie kostenlos abonnieren: abo@leibniz-gemeinschaft.de.
Pressekontakt
für die Leibniz-Gemeinschaft
Dr. Christine
Burtscheidt
Tel.: 030 / 20 60 49 – 42
Mobil: 0160 / 800 99 46
David Schelp
Tel.: 030 / 20 60 49 – 47
Die
Leibniz-Gemeinschaft
Die
Leibniz-Gemeinschaft verbindet 88 selbständige Forschungseinrichtungen. Ihre
Ausrichtung reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die
Wirtschafts-, Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften.
Leibniz-Institute widmen sich gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch
relevanten Fragen. Sie betreiben erkenntnis- und anwendungsorientierte
Forschung, auch in den übergreifenden Leibniz-Forschungsverbünden, sind oder
unterhalten wissenschaftliche Infrastrukturen und bieten forschungsbasierte
Dienstleistungen an. Die Leibniz-Gemeinschaft setzt Schwerpunkte im
Wissenstransfer, vor allem mit den Leibniz-Forschungsmuseen. Sie berät und
informiert Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit.
Leibniz-Einrichtungen pflegen enge Kooperationen mit den Hochschulen - u.a. in
Form der Leibniz-WissenschaftsCampi, mit der Industrie und anderen Partnern im
In- und Ausland. Sie unterliegen einem transparenten und unabhängigen
Begutachtungsverfahren. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund
und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die
Leibniz-Institute beschäftigen rund 18.500 Personen, darunter 9.300
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt
bei mehr als 1,7 Milliarden Euro.
Mittwoch, 27. Juli 2016
Pilze gegen verstrahlte Böden. Neues Projekt will radioaktiv kontaminierten Untergrund mit Hilfe von Pilzen sanieren
 |
Eine Chemikerin des HZDR bereitet Pilze für die Untersuchungen vor. Nach den Laborversuchen wollen die Forscher das Potential auch im freien Feld testen. Bild: HZDR |
Pilze könnten eine wichtige Rolle bei der Behandlung
radioaktiv belasteter Böden spielen. In einem neuen Projekt wollen
Wissenschaftler aus Sachsen, Thüringen und Niedersachsen untersuchen, ob und
wie das Myzel – das fadenförmige Geflecht im Boden unterhalb des Fruchtkörpers
von Pilzen – radioaktive Stoffe aufnehmen und zurückhalten kann. Dieses
Potential soll nach Versuchen im Labor auch auf kontaminiertem Gelände rund um
Tschernobyl getestet werden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung
(BMBF) unterstützt das Vorhaben, das das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
(HZDR) koordiniert, für drei Jahre mit rund einer Million Euro.
„Es ist schon lange bekannt, dass verschiedene Pilzarten
radioaktive Stoffe aus dem Boden aufnehmen können“, erzählt Dr. Johannes Raff
vom Institut für Ressourcenökologie am HZDR. „Die meisten Untersuchungen
beschränken sich jedoch auf den oberirdischen Fruchtkörper. Welche Prozesse
sich im eigentlichen Pilzkörper, also dem Myzel, abspielen, ist bisher
ungeklärt. Wir können deshalb noch nicht für alle Radionuklide sagen, weshalb
die Pilze die Schadstoffe aufnehmen und vor allem warum sie sie vertragen.“
Diesen Fragen will der Mikrobiologe aus Dresden in dem Projekt BioVeStRa (Biologische
Verfahren zur Strahlenschutzvorsorge bei Radionuklidbelastungen)
gemeinsam mit Kollegen der Friedrich-Schiller-Universität Jena, des VKTA –
Strahlenschutz, Analytik & Entsorgung und der Leibniz Universität Hannover
auf den Grund gehen.
Denn Raff sieht bei den begehrten Sammelobjekten ein großes
Potential. „Pilze können sich sehr schnell und sehr weiträumig ausbreiten.
Gerade bei akuten Störfällen, beispielswiese bei Leckagen in Rohrleitungs- und
Schleusensystemen, könnten sie eingesetzt werden, um zu verhindern, dass
radioaktive Stoffe in das Grundwasser und damit in den Nahrungskreislauf
gelangen.“ Dank ihres hohen Lebensalters – mehrere 100 Jahre sind bei manchen
Pilzarten nichts Besonderes – könnten sie die radioaktiven Stoffe teilweise
sogar so lange speichern, bis sie zerfallen sind. Deshalb könnten sie sich
nicht nur zur schnellen Strahlenschutzvorsorge, sondern sogar zur Sanierung
kontaminierter Böden eignen, erklärt Raff: „Dafür müssen wir die molekularen
Prozesse – also die Aufnahme der Radionuklide in die Zellen – und den Transport
innerhalb des Organismus genau verstehen.“
Vom Labor ins ukrainische Sperrgebiet
In Laborexperimenten mit kontaminierter Erde wollen die
Forscher zunächst die Fähigkeiten von zwei Pilzsorten – Schizophyllum
commune und Leucoagaricus naucinus – erkunden. Der Fokus liegt dabei
auf den radioaktiven Isotopen Strontium-90 und -85, Cäsium-137 und
Americium-241 sowie auf weiteren nicht-radioaktiven Isotopen der Elemente
Strontium, Cäsium und Europium. „Gleichzeitig wollen wir den Einfluss auf
Nutzpflanzen untersuchen“, beschreibt Raff den Umfang der Experimente. „Dabei
geht es natürlich hauptsächlich um die Frage, ob die Pilze die schädlichen
Stoffe von den Pflanzen fernhalten können, was zum Beispiel bei einigen
nicht-radioaktiven Schwermetallen der Fall ist. Darauf aufbauend könnte eine
Methode entwickelt werden, um kontaminierte Flächen wieder landwirtschaftlich
nutzbar zu machen.“
Bei einem Freilandversuch mit radioaktiv belastetem Boden in
der Sperrzone um den havarierten Reaktorblock 4 des Kernkraftwerks Tschernobyl
sollen die gewonnenen Erkenntnisse anschließend unter realistischen Bedingungen
überprüft werden. „Sollten die Ergebnisse überzeugen, könnte sich daraus auf
lange Sicht auch ein Reinigungsverfahren für belastetes Abwasser oder Schlämme
ableiten“, schätzt Raff ein. „In den nächsten drei Jahren geht es aber zunächst
einmal darum, unser grundlegendes Wissen zu erweitern.“
__Weitere Informationen:
Dr. Johannes Raff
Institut für Ressourcenökologie am HZDR
Tel. +49 351 458-2951
E-Mail: j.raff@hzdr.de
__Medienkontakt:
Simon Schmitt | Wissenschaftsredakteur
Tel. +49 351 260-3400 | E-Mail: s.schmitt@hzdr.de
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf | Bautzner Landstr. 400
| 01328 Dresden | www.hzdr.de
Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) forscht auf
den Gebieten Energie, Gesundheit und Materie. Folgende Fragestellungen
stehen hierbei im Fokus:
•
Wie nutzt man Energie und Ressourcen effizient,
sicher und nachhaltig?
•
Wie können Krebserkrankungen besser
visualisiert, charakterisiert und wirksam behandelt werden?
•
Wie verhalten sich Materie und Materialien unter
dem Einfluss hoher Felder und in kleinsten Dimensionen?
Das HZDR ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der
größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Es hat vier Standorte (Dresden,
Leipzig, Freiberg, Grenoble) und beschäftigt rund 1.100 Mitarbeiter – davon
etwa 500 Wissenschaftler inklusive 150 Doktoranden.
Santander Universitäten fördert erneut Cologne Summer School
 |
Oliver Burda, stellv. Vorstandsvorsitzender und Arbeitsdirektor der Santander Consumer Bank AG, begrüßt die Teilnehmer der Cologne Summer Schools 2016
|
·
Summer School macht Environment Studies zum Thema
·
51 Studierende aus 13 Ländern treffen sich zum Erfahrungsaustausch
Mönchengladbach, 27. Juli 2016. Die Universität zu Köln veranstaltet zum
vierten Mal ihr internationales Projekt Cologne Summer School. In einer
Feierstunde eröffneten am 25. Juli Prof. Dr. Gudrun Gersmann, Prorektorin für
Internationales der Universität zu Köln, und Oliver Burda, stellvertretender
Vorstandsvorsitzender und Arbeitsdirektor der Santander Consumer Bank, die
renommierte Veranstaltungsreihe. Zeitgleich starteten die ersten drei
Kurzzeitprogramme, gefolgt von etwa zwei Dutzend weiteren Sommerschul-Angeboten
aus unterschiedlichsten Wissenschaftsdisziplinen.
Interdisziplinarität und
Internationalität werden schon durch die Themenstellung der drei
Kurzzeitprogramme deutlich: „Cologne Summer School on Multidisciplinary Ageing
Research“, KölnAlumni WELTWEIT Sommer Schule: „Soziale Ungleichheit und
interkulturelle Bildung“, „Serendipias: migración como oportunidad“.
51 internationale Studierende
und Alumni werden diesen Sommer von Expertenteams der renommiertesten
Wissenschaftseinrichtungen der Universität zu Köln auf den Gebieten der
Alterns-, Ungleichheits-, Migrations-, und Interkulturellen Bildungsforschung
zu diesen Themen unterrichtet.
„Multidisciplinary Ageing
Research“ sowie „Soziale Ungleichheit und interkulturelle Bildung“ – Themen von
hoher Relevanz für heutige Gesellschaften, die weltweit durch demo-graphischen
Wandel sowie wachsende soziale und kulturelle Diversität gekennzeichnet sind.
„Altern bedeutet demografischen Wandel. Dies bringt einige Herausforderungen
aber auch zahlreiche Möglichkeiten für viele Teile unserer Gesellschaft,
inklusive des Bankensektors, mit sich“, so Oliver Burda in seiner
Eröffnungsrede. Eine leider häufig daraus resultierende soziale Ungleichheit
kann sich wiederum auf unsere Lebensdauer auswirken. Zwar werden unsere
Gesellschaften immer älter, doch wissen wir recht wenig darüber, wie wir
aktiver, erfolgreicher und gesünder altern können und wie altersassoziierte
Erkrankungen erfolgreich behandelt werden können.
In verschiedenen
Unterrichtssprachen wenden sich die Programme in erster Linie an Studierende
von Partneruniversitäten der Universität zu Köln. „Cologne Summer Schools sind
somit nicht nur für die Teilnehmenden ein Zugewinn, sondern tragen stark zur
Intensivierung der Partnerschaften und dem Austausch zwischen den Universitäten
bei“, erläuterte Viktoria Busch.
Santander unterstützt die
Cologne Summer Schools der Universität zu Köln im Namen von „Santander
Universitäten Deutschland“, Teil des globalen Unternehmensbereichs „Santander
Universidades“. Im Rahmen des sozialen Engagements der Bank unterhält
„Santander Universitäten“ in Deutschland seit 2011 Kooperationen mit inzwischen
elf Partner-Universitäten sowie dem Deutschen Hochschulverband (DHV).
Pressekontakt
Ulrich
Brüne
Communications
02161-690-5712
Mehr
Informationen finden Sie unter : presse.santander.de
DFG zeichnet Ersatzmethode zu Tierversuchen aus
Ursula
M. Händel-Tierschutzpreis geht an Forscherinnen des Paul-Ehrlich-Instituts /
Neues Testverfahren kann belastende Tierversuche in großem Umfang ersetzen /
Preisverleihung am 28. September 2016 in Bonn
Zum
sechsten Mal verleiht die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) den Ursula M.
Händel-Tierschutzpreis an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die den
Tierschutz in der Forschung verbessern. Die mit 100 000 Euro dotierte
Auszeichnung geht in diesem Jahr an Dr. Birgit Kegel und Dr. Beate Krämer gemeinsam
mit vier weiteren Mitgliedern der von ihnen geleiteten Arbeitsgruppe. Das Team
arbeitet in der Abteilung Veterinärmedizin am Paul-Ehrlich-Institut, dem
Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel in Langen. Es
hat ein Testverfahren entwickelt, das anstelle von bislang notwendigen und für
die Tiere sehr belastenden Versuchen eingesetzt
werden kann und wird daher für einen herausragenden Beitrag zur Umsetzung des
3-R-Prinzips (Reduction, Refinement, Replacement) ausgezeichnet.
DFG-Präsident
Professor Dr. Peter Strohschneider wird den Ursula M. Händel-Tierschutzpreis am
28. September 2016 in Bonn verleihen. „Tierversuche sind in der biologischen
und medizinischen Grundlagenforschung trotz allem unverzichtbar. Der DFG geht
es darum, wie Forschung gleichzeitig auch die Zahl der Versuche verringern und
die Versuchsbedingungen für die Tiere so wenig belastend wie möglich gestalten
kann“, erklärte Strohschneider anlässlich der Bekanntgabe der Preisträgerinnen.
Unter 14
eingegangenen Bewerbungen für den Preis überzeugte das Team aus Langen die
Jury, weil die Forscherinnen einen komplexen zellbiologischen Mechanismus in
einem Zellkultursystem nachgebildet und damit eine große wissenschaftliche
Herausforderung erfolgreich bewältigt haben. Die Entwicklung des neuen
Testverfahrens trägt in besonderem Maße zum 3-R-Prinzip bei, da diese Methode
äußerst belastende Tierversuche in großem Umfang – betroffen sind über
600 000 Tiere im Jahr – vermeiden kann.
Den
Wissenschaftlerinnen unter der Leitung von Dr. Kegel und Dr. Krämer ist es
gelungen, ein Zellsystem zu entwickeln, das relevante Mechanismen der
schädigenden Wirkung von Botulinum-Neurotoxinen künstlich nachbildet und so für
das Testen der Toxine eingesetzt werden kann. Die durch Bakterien produzierten
Botulinum-Neurotoxine rufen bei Mensch und Tier Muskellähmungen hervor. Wegen
dieser Eigenschaft sind die Neurotoxine neben ihrer Anwendung in der Kosmetik
ein bedeutender Wirkstoff in Medikamenten zur Behandlung vielfältiger
neurologischer Erkrankungen. Vor ihrem Einsatz in medizinischen und
kosmetischen Produkten müssen die Wirkstoffe standardmäßig an Mäusen getestet
werden. Es gibt zwei Typen der Botulinum-Neurotoxine. Für einen haben die
Forscherinnen bereits ein Ersatzverfahren entwickelt und publiziert; nun soll
das In-vitro-Verfahren für das andere Neurotoxin weiterentwickelt werden. Mit
dem Preisgeld planen die Wissenschaftlerinnen eine internationale Ringstudie,
die vor einer Einführung der neuen Testverfahren als Standardmethode nötig ist.
Der Ursula
M. Händel-Tierschutzpreis geht auf die Initiative seiner gleichnamigen
Stifterin zurück. Die Düsseldorferin Ursula M. Händel (1915–2011) setzte sich
über Jahrzehnte in vielfältiger Weise für den Tierschutz ein. So gründete sie
unter anderem den „Bonner Arbeitskreis für Tierschutzrecht“, dessen Arbeiten
Eingang fanden in die Novellierung des Tierschutzgesetzes. Dem Tierschutz in
Wissenschaft und Forschung besonders verbunden, stellte Händel der DFG die
Mittel für den Tierschutzpreis zur Verfügung. Der alle zwei Jahre vergebene
Preis soll insbesondere wissenschaftliche Forschungsprojekte auszeichnen, die
dazu beitragen, die Belastung für die in Experimenten eingesetzten Tiere zu
vermindern, ihre Zahl zu verringern oder sie ganz zu ersetzen.
Weiterführende
Informationen
Medienkontakt:
Presse-
und Öffentlichkeitsarbeit der DFG, Tel. +49 228 885-2109, presse@dfg.de
Ausführliche
Informationen zum Preis, seiner Stifterin Ursula M. Händel und den
Preisträgerinnen finden sich unter:
Fachliche
Ansprechpartnerin in der DFG-Geschäftsstelle:
Dr.
Sonja Ihle, Gruppe Lebenswissenschaften 1, Tel. +49 228 885-2362, Sonja.Ihle@dfg.de
Risikokapital für innovatives Projekt: Nachwuchswissenschaftler nutzt Spitzenpreis, um neue Forschungsgruppe am AEI aufzubauen
Dr.
Michal Heller wird von der Alexander von Humboldt-Stiftung mit einem Sofja
Kovalevskaja-Preis ausgezeichnet. Mit dem Preisgeld in Höhe von knapp 1,65
Millionen Euro wird Heller am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik
(Albert-Einstein-Institut, AEI) ab Dezember 2016 eine Forschungsgruppe aufbauen
und an der Frage forschen, ob unsere dreidimensionale Welt in Wirklichkeit ein
Hologramm ist.
Michal Heller wird dabei insbesondere mit der
Abteilung „Quantengravitation und Vereinheitlichte Theorien“ von Prof. Dr.
Hermann Nicolai zusammenarbeiten. Mit Michal Heller kommt – nach Daniele Oriti
im Jahr 2008 und Yanbei Chen 2004 – bereits der dritte Kovalevskaja-Preisträger
an das AEI.
„Das AEI bietet ein fantastisches Umfeld für
meine Forschung und die Gravitationsphysik im Allgemeinen. Daher bin ich
begeistert von der Aussicht, am AEI zu forschen“, kommentiert Heller seine
Auszeichnung.
Die Preisverleihung findet am 15. November
2016 in Berlin statt.
Quantenphysik
und was Schwarze Löcher über unsere Welt verraten – darum geht es in der
Forschung von Michal Heller:
Ist unsere dreidimensionale Welt in
Wirklichkeit ein Hologramm? Manche Physiker vermuten dies nach Beobachtungen an
Schwarzen Löchern. Nach dem holografischen Prinzip wäre wie in Platons
Höhlengleichnis das, was wir sehen, nur eine Abbildung oder der Schattenwurf
einer mehr oder weniger weit entfernten Wirklichkeit. So wie die
dreidimensionale Wirkung des Hologramms auf Informationen beruht, die in einem
flachen Medium gespeichert sind. Der Physiker Michal Heller wendet diese
Theorie und mathematische Instrumente wie Tensor-Netzwerke auf die Erforschung
exotischer Materieformen wie dem Quark-Gluon-Plasma und auf die Zustände im
Innern sowie an der Oberfläche von Schwarzen Löchern an. Ziel seiner Forschung
ist es, neues Licht auf die Entstehung der Raumzeit und auf Quantenfeldtheorien
zu werfen.
Dr.
Michal P. Heller
1984 in Polen geboren, studierte Physik an
der Jagiellonen-Universität in Krakau, Polen, wo er 2010 promoviert wurde.
Zahlreiche Forschungsaufenthalte während seines Studiums führten ihn nach
Großbritannien, Frankreich, Israel und an das MIT in Cambridge, USA. Als Postdoktorand
ging Michal Heller zunächst an die University of Amsterdam, 2014 dann an das
Perimeter Institute for Theoretical Physics in Waterloo, Canada.
Der
Sofja Kovalevskaja-Preis der Alexander von Humboldt-Stiftung
Mit dem Sofja Kovalevskaja-Preis bekommen die Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler in einer frühen Phase ihrer Karriere Risikokapital für innovative Projekte. Sie forschen bis zu fünf Jahre lang an deutschen Universitäten und Forschungseinrichtungen und bauen eigene Arbeitsgruppen an ihren Gastinstituten auf. Der Preis wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanziert.
Mit dem Sofja Kovalevskaja-Preis bekommen die Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler in einer frühen Phase ihrer Karriere Risikokapital für innovative Projekte. Sie forschen bis zu fünf Jahre lang an deutschen Universitäten und Forschungseinrichtungen und bauen eigene Arbeitsgruppen an ihren Gastinstituten auf. Der Preis wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanziert.
Weitere
Informationen:
Dr. Elke Müller, Pressereferentin AEI , Tel.:
0331 – 567 7303, elke.mueller@aei.mpg.de
Dienstag, 26. Juli 2016
Die bpbTimer App! Die täglichen Dosis politische Bildung fürs Smartphone
Den Schülerkalender "Timer" der Bundeszentrale für politische
Bildung/bpb gibt es jetzt auch als App - für Android und iPhone. Neben der
täglichen Dosis politische Bildung enthält der Infokalender Zitate, wichtige
Termine und ein wöchentliches Wissensquiz. Die App kann kostenlos
heruntergeladen werden.
Die neue bpbTimer App basiert auf dem Schülerkalender "Timer" der bpb für das Jahr 2016/2017. So gibt es auch in der App für jeden Wochentag einen kurzen Tagestext plus Foto über Politik, Zeitgeschichte, Kultur und Gesellschaft und wichtige Jubiläen, Feier- und Gedenktage. Wie die verschiedenen Wochentage! in unter schiedlichen Sprachen der Welt heißen, erfahren Schüler bei der "Sprache der Woche". Zusätzlich zu den Inhalten der Printausgabe wird über die App jeden Samstag ein illustriertes Zitat einer berühmten Persönlichkeit veröffentlicht und am Sonntag gibt es eine Quizfrage mit vier Antwortmöglichkeiten zu Politik, Gesellschaft und Wirtschaft.
Mit der neuen App können Inhalte über WhatsApp, Facebook, Twitter oder per Mail geteilt werden. Dabei ist das Angebot komplett kostenlos und werbefrei. Die Nutzung der App ist ohne Angabe personenbezogener und ortsbezogener Daten möglich. Es werden weder Daten innerhalb der Anwendungen gespeichert noch Daten an Dritte weitergegeben.
Seit 2001 publiziert die bpb jährlich den Schülerkalender Timer. Das Angebot richtet sich an Schüler ab 15 Jahren mit dem Ziel, Jugendliche täglich über zeitgeschichtliche und poli! tische Th emen zu informieren. Die aktuelle Printauflage beträgt 190.000 Exemplare.
Download der bpbTimer App unter: www.bpb.de/230829
Alle Informationen zum Timer (App und Printausgabe) unter: www.bpb.de/shop/lernen/timer
Bundeszentrale für politische Bildung
Stabsstelle Kommunikation
Adenauerallee 86
53113 Bonn
Tel +49 (0)228 99515-200
Fax +49 (0)228 99515-29 3
presse@bpb.de
www.bpb.de/presse
Die neue bpbTimer App basiert auf dem Schülerkalender "Timer" der bpb für das Jahr 2016/2017. So gibt es auch in der App für jeden Wochentag einen kurzen Tagestext plus Foto über Politik, Zeitgeschichte, Kultur und Gesellschaft und wichtige Jubiläen, Feier- und Gedenktage. Wie die verschiedenen Wochentage! in unter schiedlichen Sprachen der Welt heißen, erfahren Schüler bei der "Sprache der Woche". Zusätzlich zu den Inhalten der Printausgabe wird über die App jeden Samstag ein illustriertes Zitat einer berühmten Persönlichkeit veröffentlicht und am Sonntag gibt es eine Quizfrage mit vier Antwortmöglichkeiten zu Politik, Gesellschaft und Wirtschaft.
Mit der neuen App können Inhalte über WhatsApp, Facebook, Twitter oder per Mail geteilt werden. Dabei ist das Angebot komplett kostenlos und werbefrei. Die Nutzung der App ist ohne Angabe personenbezogener und ortsbezogener Daten möglich. Es werden weder Daten innerhalb der Anwendungen gespeichert noch Daten an Dritte weitergegeben.
Seit 2001 publiziert die bpb jährlich den Schülerkalender Timer. Das Angebot richtet sich an Schüler ab 15 Jahren mit dem Ziel, Jugendliche täglich über zeitgeschichtliche und poli! tische Th emen zu informieren. Die aktuelle Printauflage beträgt 190.000 Exemplare.
Download der bpbTimer App unter: www.bpb.de/230829
Alle Informationen zum Timer (App und Printausgabe) unter: www.bpb.de/shop/lernen/timer
Bundeszentrale für politische Bildung
Stabsstelle Kommunikation
Adenauerallee 86
53113 Bonn
Tel +49 (0)228 99515-200
Fax +49 (0)228 99515-29 3
presse@bpb.de
www.bpb.de/presse
Montag, 25. Juli 2016
Uni Düsseldorf: Wie und wo lebten die ersten Zellen?
Veröffentlichung in Nature Microbiology
25.07.2016 – Das Leben begann in einer eisenreichen heißen Tiefseequelle. Dies ist das Ergebnis von Biologen um Prof. Dr. William Martin vom Institut für Molekulare Evolution der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU). Durch genetische Vergleiche heute lebender Zellen fanden sie die Eigenschaften von „LUCA“, dem gemeinsamen Vorfahren alles Lebens. In der Fachzeitschrift Nature Microbiology beschreiben sie, wie sein Stoffwechsel und seine Lebensbedingungen beschaffen waren.
Wie und wo haben die ersten Zellen auf der frühen Erde gelebt? Und wovon haben sie sich ernährt? Nach einer neuen Düsseldorfer Studie lebte der gemeinsame Vorfahr allen Lebens (engl. last universal common ancestor, kurz LUCA) vor ca. 3,8 Milliarden Jahren an einer heißen Tiefseehydrothermalquelle. Er benötigte keinen Sauerstoff und ernährte sich von Wasserstoff und Kohlendioxid: Gase, die an Tiefseequellen stets reichlich vorhanden sind. Er konnte Stickstoff fixieren, sein Stoffwechsel benötigte als Katalysatoren Metalle. LUCA stellt das Bindeglied zwischen dem chemischen Ursprung des Lebens und den ersten freilebenden Zellen dar, die Entschlüsselung seiner Eigenschaften ist ein bedeutender Schritt im Studium der frühen Evolution.
Prof. Dr. William Martin und seine Kollegen vom Institut für Molekulare Evolution der HHU setzen bei den Genen moderner Organismen an und lasen aus diesen heraus, wie und wo LUCA lebte. Aus bisherigen Studien war bekannt, dass LUCA genetische Informationen speichern und ablesen konnte. Es existierte jedoch bisher keine Informationen darüber, wie und wo LUCA gelebt hat. Die Forscher analysierten die Sequenzinformation in 6,1 Millionen proteinkodierenden Genen von rund 2.000 Prokaryoten – die einfachsten Einzeller, zu denen Bakterien und Archaeen gehören. Sie wollten alle Gene finden, deren Spuren in der Stammesgeschichte bis hin zu LUCA zurückverfolgt werden können. Als wichtigstes Ergebnis ihrer Arbeit präsentieren die Forscher eine Liste von 355 Genen, die LUCA demnach besaß und die über die Lebensweise und das Habitat von LUCA Aufschluss geben.
Aus den 355 Genen schließt man, dass der gemeinsame Vorfahr allen Lebens ein Anaerobier war, d.h. er benötigte keinen Sauerstoff zum Leben. Er gedieh bei Temperaturen um die 100°C. Seinen Stoffwechsel betrieb er mithilfe von Kohlendioxid, Wasserstoff und Stickstoff, seinen Energiebedarf deckte er aus einfachen chemischen Reaktionen, ohne Hilfe von Licht. Darüber hinaus fand man im Stoffwechsel des gemeinsamen Vorfahrens Hinweise auf eine wichtige Rolle von Übergangsmetallen wie Eisen, Nickel und Molybdän, sowie anderer Elemente wie Schwefel und Selen. LUCA's Stoffwechsel hatte somit Ähnlichkeiten mit dem einiger heute noch lebender Organismengruppen, vor allem mit den acetatbildenden Clostridien (bei den Bakterien) und den methanbildenden Methanogenen (bei den Archeen).
Die neuen Daten unterstützen die Theorie, dass das Leben an Tiefseehydrothermalquellen entstand und dass die ersten dort lebenden Organismen Autotrophe waren – Organismen, die alle ihre essentiellen Nährstoffe wie Aminosäuren und Vitamine aus Kohlendioxid selbst synthetisieren. Prof. Martin weist auf die wichtigen Implikationen für weitergehende Untersuchungen hin: „Wir haben nicht nur eine Reihe ursprünglicher Gene entdeckt, wir haben auch die Organismen identifiziert, in denen diese Gene heute vorkommen.“ Diese Gruppen besiedeln heute noch die Habitate (Tiefseequellen und karge Erdkruste), die die Forscher für LUCA gefunden haben. „Alles spricht dafür“, so Prof. Martin weiter, „dass sie die ökologische Nische, in der das Leben vor rund vier Milliarden Jahren entstand, nie verlassen haben.“ Somit können die Mikrobengemeinschaften an heutigen Tiefseequellen direkte Einblicke in das Leben der ersten Mikroben gewähren – als hätte eine Zeitmaschine das Urhabitat der ersten Zellen bis in die Gegenwart befördert.“
Prof. Dr. James McInerney, Evolutionsbiologe von der University of Manchester, schreibt in einem begleitenden Kommentar zur Düsseldorfer Veröffentlichung: „Diese Einblicke in den Stoffwechsel vom letzten universellen gemeinsamen Vorfahren liefern Erkenntnisse über die Lebensweise der Organismen, die gelebt haben, bevor es zur Ur-Spaltung der Prokaryoten Bakterien und Archeen kam. Die neue Studie gibt uns einen faszinierenden Einblick in das Leben vor vier Milliarden Jahren.“
Suche nach extraterrestrischem Leben
Die Studie hat auch Konsequenzen für die Spurensuche nach Leben anderswo in unserem Sonnensystem. Sind unsere zellulären Vorfahren an Hydrothermalquellen entstanden, so hat die Sonne beim Ursprung des Lebens keine essentielle Rolle gespielt. Das Leben wäre aus rein geochemischer Energie hervorgegangen. Auf Enceladus, einem der Saturnmonde, gibt es Hinweise für die Existenz von solcher geochemischer Energie in Form von hydrothermaler Aktivität. „Ob dort die Geochemie Schritte in Richtung Leben unternimmt, bleibt eine spannende Frage“, so Prof. Martin.
Originalveröffentlichung
M. Weiss, F. Sousa, N.
Mrnjavac, S. Neukirchen, M. Roettger, S. Nelson-Sathi and W. Martin, The
physiology and habitat of the last universal common ancestor, Nature Microbiology, 25.
Juli 2016DOI: 10.1038/nmicrobiol.2016.116
Kontakt
Prof. Dr. William Martin
Institut für Molekulare EvolutionTel.: 0211 81-13011
Email: bill@hhu.de
Redaktion: Dr.rer.nat. Arne Claussen
Stabsstelle Kommunikation
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
Universitätsstraße 1
40225 Düsseldorf
Tel.: 49 211 81-10896
Fax: 49 211 81-15279
arne.claussen@hhu.de
www.hhu.de
Die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) ist seit 1965 die Universität der Landeshauptstadt und eine feste Größe in der deutschen Hochschullandschaft.
An ihrer Medizinischen, Mathematisch-Naturwissenschaftlichen, Philosophischen, Wirtschaftswissenschaftlichen und Juristischen Fakultät studieren rund 32.000 Studierende. Im Fokus der wissenschaftlichen Forschung stehen traditionell die Lebenswissenschaften. Zuletzt konnte im Rahmen der „Exzellenzinitiative“ von Bund und Ländern die Förderung eines Exzellenzclusters in der Pflanzenzüchtungsforschung gewonnen werden.
Mehr zur HHU im Internet unter www.hhu.de.
DOSB: Zwei Leichtathletinnen werden nachnominiert. Einladungen des Weltverbandes für zwei Quotenplätze
| ||||||||||||
| ||||||||||||
Superschneller Internetfunk dank Terahertz
 |
| Die Terahertz-Quelle TELBE im ELBE-Zentrum für Hochleistungs-Strahlenquellen des HZDR sendet starke Terahertz-Felder mit hoher Wiederholrate aus, deren Eigenschaften sich präzise an experimentelle Anforderungen anpassen lassen. (Foto: HZDR/F. Bierstedt) |
Hauchdünne Schichten
sollen für mehr Tempo in WLAN-Chips sorgen
Wissenschaftler aus Dresden und
Dublin haben einen vielversprechenden technologischen Ansatz gefunden, der
Notebooks und anderen mobilen Computern in Zukunft deutlich schnellere
Internet-Funkzugänge ermöglichen könnte als bisher. Die Teams am
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) und am irischen Trinity College
Dublin brachten hauchdünne Schichten aus einer speziellen Verbindung von Mangan
und Gallium dazu, sehr effizient Strahlung im sogenannten
Terahertz-Frequenzbereich auszusenden. Als Sender in WLAN-Funknetzen
eingesetzt, könnten die höheren Frequenzen die Datenraten zukünftiger
Kommunikations-Netzwerke spürbar erhöhen.
„Wir halten diesen Ansatz für
technologisch sehr interessant“, betont Dr. Michael Gensch, Leiter einer
Arbeitsgruppe am HZDR, die sich mit den wissenschaftlichen Anwendungen von
hohen Terahertz-Feldern in den Material- und Lebenswissenschaften beschäftigt.
Sein Team hat die neuen Schichten mit Lasern sowie mit kurzen, besonders
starken Terahertz-Pulsen vermessen. Bisher sind erst wenige und meist recht
aufwendige Varianten für die Erzeugung von „einfarbiger“ Terahertz-Strahlung
bekannt. Die jetzt untersuchten Dünnschichten dagegen sind billige und für eine
Großproduktion gut geeignete Quellen für Terahertz-Strahlen mit exakt
einstellbarer Wellenlänge. „Ich halte es für sehr gut vorstellbar, dass es
möglich ist, diese Schichten auf Chips zu integrieren“, schätzt Dr. Alina Deac
ein, Leiterin der Helmholtz-Nachwuchsgruppe für Spinelektronik am HZDR.
Heutige WLAN-Sender in
Computertelefonen und Notebooks arbeiten oft mit Frequenzen zwischen 2,4 und 5
Gigahertz. Über diese Funkverbindungen können sie in der Praxis Daten höchstens
mit einem Tempo von 600 Megabit je Sekunde drahtlos übertragen. Dabei gilt die
Faustregel: je höher die Frequenz, umso höher die maximal erzielbare Datenrate.
Ein Terahertz-WLAN könnte auf Datenraten von bis zu 100 Gigabit je Sekunde kommen.
Der Tera-Bereich schließt sich übrigens im System der Maßeinheiten direkt an
den Giga-Bereich an (1 Gigahertz = 109 Hertz – das entspricht 1 Milliarde
Zyklen pro Sekunde; 1 Terahertz = 1012 Hertz – 1 Billion Zyklen pro Sekunde).
1.000 Mal dünner als ein Blatt
Papier
Für die Experimente der
internationalen Gruppe hatten Dr. Karsten Rode und seine Arbeitsgruppe am
Trinity College Dublin besondere Schichten aus verschiedenen Kompositionen
einer Mangan-Gallium-Verbindung wachsen lassen, die nur 45 bis 65 Millionstel
Millimeter (Nanometer) dünn sind. Zum Vergleich: 1.000 solcher Schichten
übereinandergestapelt ergeben gerade mal die Dicke eines Papierblattes. Diese
hauchdünnen Filme regten die Wissenschaftler in Dresden-Rossendorf dann mit
intensiven Laser-Pulsen an. Durch diese Anregung entsteht eine synchrone
Pendelbewegung der magnetischen Momente in den Nanoschichten, die zur
Abstrahlung von Terahertz-Strahlung führt.
Technologisch hochinteressant ist
nun, dass Dr. Rode und seine Kollegen die Frequenz der abgestrahlten
Terahertz-Wellen präzise durch die Komposition der Mangan-Gallium-Verbindung
einstellen können. „Die Emission ist zudem ein überraschend effizienter
Prozess“, so Michael Gensch vom HZDR. „Damit handelt es sich bei den von uns
untersuchten Schichten um eine einzigartige Technologie, um Terahertz-Strahlung
zu erzeugen und die Frequenz dieser Strahlung nach Wunsch einzustellen.“ Dies
ist eine wichtige Voraussetzung für Kommunikationsgeräte und Netzwerke der
kommenden Generation.
Zur Aufklärung der
zugrundeliegenden physikalischen Prozesse konnte die neue Terahertz-Anlage
TELBE im ELBE-Zentrum für Hochleistungs-Strahlenquellen des HZDR entscheidend
beitragen. „TELBE hat es uns ermöglicht, die kohärente Anregung der
magnetischen Momente im elektronischen Grundzustand direkt zu vermessen“,
erklärt Michael Gensch. Als nächstes wollen die Forscher die Sendeleistung der
Terahertz-Schichten erhöhen.
Folgeprojekt soll zu
Protoptypen führen
Angesichts der vielversprechenden
Labor-Ergebnisse wollen die HZDR-Forscher nun den Weg hin in Richtung
produktionsreifer superschneller WLAN-Sendemodule ein Stück weiter gehen. In
einem Folgeprojekt wollen sie ihre Dünnschichten elektrisch statt mit
aufwendigen Laser-Pulsen dazu anregen, Terahertz-Strahlen auszusenden. Wenn das
funktioniert, könnte am Ende des Projektes der Weg geebnet sein für einen
ersten Prototypen für Terahertz-WLAN-Module.
__Diese Medieninformation finden Sie auch im Internet unter:
https://www.hzdr.de/presse/THz-WLAN
__Publikation:
N. Awari u. a.: “Narrow-band tunable terahertz emission from ferrimagnetic Mn3-xGa thin films”, in Applied Physics Letters 109 (2016), 032403.
Link: http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/109/3/10.1063/1.4958855
N. Awari u. a.: “Narrow-band tunable terahertz emission from ferrimagnetic Mn3-xGa thin films”, in Applied Physics Letters 109 (2016), 032403.
Link: http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/109/3/10.1063/1.4958855
__Weitere Informationen:
Dr. Michael Gensch
Gruppenleiter Hoch-Feld
THz-getriebene Phänomene am Institut für Strahlenphysik des HZDR
Tel. 0351 260-2464
__Medienkontakt:
Christine Bohnet | Pressesprecherin &
Leitung der HZDR-Kommunikationsabteilung
Tel. 0351 260-2450 oder 0160 969 288 56 | E-Mail: c.bohnet@hzdr.de
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf | Bautzner Landstr. 400
| 01328 Dresden | www.hzdr.de
__Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) forscht
auf den Gebieten Energie, Gesundheit und Materie. Folgende Fragestellungen
stehen hierbei im Fokus:
• Wie nutzt man Energie und
Ressourcen effizient, sicher und nachhaltig?
• Wie können Krebserkrankungen besser visualisiert,
charakterisiert und wirksam behandelt werden?
• Wie verhalten sich Materie und Materialien unter dem Einfluss
hoher Felder und in kleinsten Dimensionen?
Zur Beantwortung dieser wissenschaftlichen Fragen werden
Großgeräte mit teils einmaligen Experimentiermöglichkeiten eingesetzt, die auch
externen Nutzern zur Verfügung stehen.
Das HZDR ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der
größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Es hat vier Standorte (Dresden,
Leipzig, Freiberg, Grenoble) und beschäftigt rund 1.100 Mitarbeiter – davon
etwa 500 Wissenschaftler inklusive 150 Doktoranden.
Freitag, 22. Juli 2016
Selbstverstärkender Effekt bei Alzheimer-Plaque-Bildung
Veröffentlichung in Nature Physics
21.07.2016 – Die Alzheimersche Demenz, eine der verbreitetsten neurodegenerativen Erkrankungen, wird durch sich verklumpendes Eiweißmaterial im Gehirn verursacht. Ein selbstverstärkender Effekt, die so genannte Sekundär-Nukleation, spielt hierbei die entscheidende Rolle. Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung von Jun.-Prof. Dr. Alexander Büll von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat untersucht, warum bestimmte Proteine diesen selbstverstärkenden Effekt zeigen, andere nicht und wie die Prozesse qualitativ ablaufen. Die Ergebnisse veröffentlichten sie in der Fachzeitschrift Nature Physics.Lagern sich bestimmte Proteine, die Amyloid Beta Peptide im Gehirn zunächst zu Fasern (Fibrillen) zusammen, die anschließend zu Plaques verklumpen, kann die Alzheimerschen Demenz entstehen. Der genaue Zusammenhang zwischen der Bildung von Plaques und dem Absterben von Nervenzellen ist weiterhin unklar, aber es steht inzwischen fest, dass einige der Zwischenstufen auf dem Weg zur Plaque-Bildung, insbesondere die aus wenigen Proteinmolekülen bestehenden sogenannte „Oligomere“, hochgradig neurotoxisch sind.
Bereits frühere Untersuchungen zeigten, dass die Amyloidfibrillen teilweise autokatalytische, selbstverstärkende Eigenschaften besitzen. Das heißt: Sind solche Fibrillen vorhanden, können mit teilweise exponentieller Geschwindigkeit weitere Fibrillen und auch die besagten toxischen Oligomere entstehen, die sich schnell im Gehirngewebe ausbreiten. Vieles deutet darauf hin, dass sich bei dieser so genannten Sekundär-Nukleation neue Fibrillen auf der Oberfläche von vorhandenen Plaques bilden. Dieser Prozess ist wesentlich effizienter als die Neubildung von Fibrillen aus gelösten Proteinmolekülen und damit voraussichtlich der entscheidende Prozess bei der schnellen Ausbreitung der Plaques.
Die genauen Abläufe bei der Sekundär-Nukleation sind allerdings noch ungeklärt. Ein tieferes Verständnis dieser Abläufe kann dazu beitragen, gezielt gegen diesen Prozess zu steuern und damit die Alzheimer-Krankheit aufzuhalten.
Wissenschaftler aus Cambridge haben unter Mitwirkung von Jun.-Prof. Dr. Alexander Büll vom Institut für Physikalische Biologie der HHU nun durch Simulationen einen wesentlichen Schritt zum Verständnis der Sekundär-Nukleation getan. Insbesondere konnten sie klären, warum bestimmte Proteine eher zur autokatalytischen Vermehrung neigen, andere aber nicht. Einerseits muss sich durch die Wechselwirkung zwischen Protein und der Oberfläche der Fibrillen die Struktur der Proteine ändern. Andererseits muss die Affinität zwischen Protein und Oberfläche in einem bestimmten Bereich liegen: Bindet das Protein zu wenig an die Oberfläche, kann die Autokatalyse nicht starten; bindet es zu stark, können sich keine weiteren Proteine mehr anlagern.
Den Grad der Affinität hat Büll experimentell untersucht. Eine besondere Schwierigkeit bestand darin, mittels der eingesetzten Biosensoren zwischen einem Längenwachstum der Fibrillen und der eigentlichen Verklumpung zu unterscheiden. Büll fand schließlich heraus, dass die Reaktionsdynamik zur Unterscheidung genutzt werden kann: „Das Längenwachstum, also die Bindung von neuen Proteinmolekülen an die Enden der Fibrillen, geschieht linear mit der Zeit und ist unbegrenzt, während die Bindung an die Fibrillenoberfläche nach einer schnellen Anfangsphase stoppt, da auf der Oberfläche alle Bindungsstellen besetzt sind“, so Jun.-Prof. Büll.
Seine Messergebnisse bestätigen die Modellrechnungen der Cambridger Kollegen zum Ablauf der Sekundär-Nukleation und sind gleichzeitig auch mit detaillierten Auswertungen der Aggregationskinetik im Einklang. Sie belegen damit die Annahmen, die den Computermodellen zugrunde liegen. So ist ein einfaches Verfahren gefunden, am Computer die Prozesse bei der Bildung von Alzheimer-Plaques zu studieren und nach Gegenmaßnahmen gegen die Plaquebildung zu suchen.
Originalveröffentlichung
A. Šaric, A. Buell, G. Meisl,
T. Michaels, C. Dobson, S. Linse, T. Knowles and D. Frenkel, Physical
determinats of the self-replication of protein fibrils, Nature Physics, 18. Juli
2016DOI: 10.1038/NPHYS3828
http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys3828.html
Kontakt
Jun.-Prof. Dr. Alexander BüllInstitut für Physikalische Biologie
Tel.: 0211 – 81 15575
E-Mail: alexander.buell@hhu.de
Dr.rer.nat. Arne Claussen
Stabsstelle Kommunikation
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
Universitätsstraße 1
40225 Düsseldorf
Tel.: 49 211 81-10896
Fax: 49 211 81-15279
arne.claussen@hhu.de
www.hhu.de
Die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) ist seit 1965 die Universität der Landeshauptstadt und eine feste Größe in der deutschen Hochschullandschaft.
An ihrer Medizinischen, Mathematisch-Naturwissenschaftlichen, Philosophischen, Wirtschaftswissenschaftlichen und Juristischen Fakultät studieren rund 32.000 Studierende. Im Fokus der wissenschaftlichen Forschung stehen traditionell die Lebenswissenschaften. Zuletzt konnte im Rahmen der „Exzellenzinitiative“ von Bund und Ländern die Förderung eines Exzellenzclusters in der Pflanzenzüchtungsforschung gewonnen werden.
Mehr zur HHU im Internet unter www.hhu.de.