Direktorin der Abteilung

Prof. Dr. Petra Schwille
Prof. Dr. Petra Schwille

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Welche Minimalausstattung braucht eine Zelle zum Leben?

Forschungsabteilung „Molekulare und zelluläre Biophysik“ (Petra Schwille)

Die Biophysik hat in den letzten Jahren zahlreiche Spitzentechnologien hervorgebracht, die uns ermöglichen, zelluläre Prozesse mit höchster Präzision zu verfolgen, bis hinab auf die Ebene von einzelnen Molekülen. Heutzutage lassen sich die Dynamiken und Interaktionen von Biomolekülen in Größenordnungen von wenigen zehn Nanometern und Nanosekunden in lebenden Systemen untersuchen und im Prinzip quantitativ erfassen. Allerdings macht es die enorm große Zahl und der hohe Vernetzungsgrad bereits beschriebener zellulärer Abläufe zunehmend schwierig, essentielle von weniger essentiellen Prozessen zu unterscheiden, zumal diese in komplexeren Lebensformen ein hohes Maß an Redundanz aufweisen. Um die fundamentalen Merkmale von Zellen als minimale Einheiten belebter Materie zu erkennen und zu verstehen, bauen wir in unserer Forschungsabteilung zelluläre Abläufe in einer dramatisch vereinfachten zellfreien Umgebung nach und unterziehen sie dabei exakten biophysikalischen Untersuchungen, wie sie in der Zelle selbst oft so nicht möglich wären. Wir verwenden dabei den so genannten „Bottom-up“-Ansatz der Synthetischen Biologie. Wir hoffen, dass wir mit diesem Ansatz die minimalen Voraussetzungen für zelluläres Leben entschlüsseln und nachstellen können – mit dem Ziel, eine so genannte künstliche „Protozelle“, die Urform einer Zelle, zu bauen.

 

 
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