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Profil
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Forschungsthemen im Überblick |
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Beschreibung des Instituts |
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Forschungsthemen im Überblick
Entwicklung neuer Methoden in der biologischen Mikroskopie (Denk)
Molekularer Aufbau und genetische Regulation glutamatgesteuerter Ionenkanäle im zentralen Nervensystem; Mauslinien mit genetisch manipulierten Glutamatrezeptoren; molekulare Mechanismen für synaptische Plastizität (Seeburg)
Untersuchung grundlegender biologischer Prozesse wie Katalyse durch Häm- oder Flavin-Enzyme, Chaperon assistierte Proteinfaltung und mRNA-Prozessierung (Schlichting)
Entwicklung komplexen Verhaltens aus den Eigenschaften von Molekülen, Zellen und Zellgruppen (Schaefer)
Molekulare Mechanismen der Entwicklung und Anordnung neuronaler Schaltkreise (Ryu)
Molekulare Mechanismen der Muskelkontraktion (Emeritusgruppe Holmes)
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Beschreibung des Instituts
Das Institut wurde 1930 als Kaiser-Wilhelm-Institut gegründet, um Methoden der Physik und Chemie in die medizinische Grundlagenforschung einzuführen. Die Abteilungen für Chemie, Physiologie und Biophysik konzentrierten sich auf biophysikalische und chemische Fragestellungen, in der Tradition der Naturstoffchemie des Instituts. Mit einer Abteilung für Molekularbiologie wurde in den 60er Jahren neuen Entwicklungen in der Biologie Rechnung getragen. Ende der 80er Jahre und während der 90er Jahre kamen Untersuchungen zu spezifischen Funktionen von Muskel- und Nervenzellen hinzu. Neue Abteilungen für Zellphysiologie (1989), Molekulare Zellforschung (1992-1999), Molekulare Neurobiologie (1995), Biomedizinische Optik (1999) und Biomolekulare Mechanismen (2002) wurden gegründet. Zusätzlich wurden die Nachwuchsgruppen Ionenkanalstruktur (1997-2003), Entwicklungsgenetik (1999-2005), Neurophysiologie des Verhaltens (2008) und Entwicklungsgenetik des Nervensystems (2008) eingerichtet. Am Institut arbeiteten seit seiner Gründung fünf Nobelpreisträger: Meyerhof (Physiologie), Kuhn (Chemie), Bothe (Physik), Mößbauer (Physik) und Sakmann (Physiologie oder Medizin).
Gegenwärtig hat das Institut drei Abteilungen und zwei Selbstständige Nachwuchsgruppen. Die Abteilung Molekulare Neurobiologie hat als Schwerpunkt die Analyse und Veränderung in der Maus von Genen, deren Produkte für die schnelle Signalübermittlung im Gehirn verantwortlich sind und geht der Frage nach, welche Hirnleistungen vererbt oder welche erworben werden. Die Abteilung Biomedizinische Optik bestimmt unter Anwendung und Weiterentwicklung der Multiquantenmikroskopie die Aktivität von Gruppen von Nervenzellen, in Gewebepräparaten und in intakten Tieren. Ziel der Arbeiten der Abteilung Biomolekulare Mechanismen ist es, die molekularen Grundlagen von Modellreaktionen anhand biophysikalischer und strukturbiologischer Untersuchungen aufzuklären.
Die Selbstständige Nachwuchsgruppe Neurophysiologie des Verhaltens versucht zu verstehen, wie komplexe Verhaltensmuster aus dem Zusammenspiel vieler Nervenzellen entstehen. Die Selbstständige Nachwuchsgruppe Entwicklungsgenetik des Nervensystems hat als Schwerpunkt die Untersuchung des Hypothalamus zur Aufklärung der molekularen Mechanismen von Entwicklung und Anordnung neuronaler Schaltkreise.
Schwerpunkt der Emeritusgruppe Biophysik ist die Struktur des Myosin-Aktin Komplexes mit atomarer Auflösung.
Künftig sollen unter anderem am Institut Nervenzellen und ihre vielfältigen Verschaltungen in der Großhirnrinde, die für Empfang und Verarbeitung von Meldungen der Sinnesorgane, wie dem Geruchs-, Seh- und Tastsinn, verantwortlich sind, mit Hilfe von molekulargenetischen, physiologischen und bildgebenden Verfahren untersucht werden. Insbesondere interessiert uns, wie Information in den Kontaktpunkten (Synapsen) der Verdrahtungen zwischen Nervenzellen gespeichert und abgerufen wird und wie neue Kontaktpunkte gebildet sowie nicht mehr benötigte entfernt werden. Für diese künftigen Arbeiten sollen neu zu entwickelnde Genschalter zum Einsatz kommen, mit denen die Aktivität von Schlüsselmolekülen für die schnelle Signalübertragung an Kontaktpunkten zwischen Nervenzellen gesteuert werden kann. Die bildgebende Multiquantenmikroskopie soll miniaturisiert und in ihrer Eindringtiefe verbessert werden, so dass Aktivitätsmessungen in der Großhirnrinde von sich frei bewegenden Mäusen durchgeführt werden können.
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