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Max-Planck-Institute

MPI für Biophysik Frankfurt am Main

Das Max-Planck-Institut für Biophysik erforscht die physikalischen Prinzipien und molekularen Mechanismen des Lebens anhand der Membranproteine. Sie sind an nahezu allen wichtigen Funktionen eines Organismus beteiligt. So steuern sie Prozesse wie Nahrungsaufnahme, Atmung, Arzneimittelweiterleitung, sensorisch-physiologische, endokrine sowie Immunitäts- und Nerven-Funktionen. Sie sind die zentralen Ausrichter bzw. Regulatoren bei zahlreichen Krankheitszuständen.

Rund 75% der Medikamente wechselwirken gezielt mit Membranproteinen, so dass die Kenntnis des Strukturaufbaus von größter Bedeutung ist. Mit modernsten Verfahren wie Elektronenmikroskopie, Röntgenkristallografie und spektroskopischen Methoden untersuchen unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler so elementare Funktionen wie Energiehaushalt, Stoffwechselaktivitäten und Kommunikation in den Zellen sowie den Transport von Stoffen über die Zellgrenzen hinweg. In idealer Ergänzung zu den experimentellen Untersuchungen werden die molekularen Prozesse auch theoretisch erfasst, um sie quantitativ zu beschreiben und ein detailliertes Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen zu gewinnen. Damit stellt unsere Forschung die Grundlage für die Entwicklung neuer Anwendungen in verschiedensten Bereichen wie Medizin und Pflanzenschutz dar.

Das Institut hat vier Abteilungen mit den Direktoren Martin Beck, Gerhard Hummer, Werner Kühlbrandt und Hartmut Michel, eine Emeritus-Gruppe (Ernst Bamberg)  eine Unabhängige- (Ulrich Ermler), eine Nachwuchs- (Misha Kudryashev) sowie eine Emmy-Noether- Forschungsgruppe (Nadine Schwierz-Neumann). Seit 2020 ist Bonnie Murphy Leiterin einer Max-Planck-Forschungsgruppe. Seit 2018 leitet Ivan Đikić von der Goethe-Universität eine Max-Planck-Fellow-Gruppe.  Neben einer engen Kooperation mit der Goethe-Universität profitiert das Institut von einer weltweiten Vernetzung mit anderen international führenden Forschungseinrichtungen.

Seit 2003 ist das Institut auf dem Riedberg angesiedelt in unmittelbarer Nachbarschaft zum Unicampus-Riedberg und zum Max-Planck-Institut für Hirnforschung. Während der NIGHTofSCIENCE sind Sie zu Vorträgen und Besichtigungen an unser Institut eingeladen. Die Details entnehmen Sie bitte dem Programmheft. Weitere Informationen zum Max-Planck-Institut für Biophysik finden sich auf der offiziellen Homepage.



MPI für Hirnforschung Frankfurt am Main

Am Max-Planck-Institut für Hirnforschung steht die Funktionsweise der Schaltkreise im Gehirn im Zentrum der Forschung. Diese wird in drei wissenschaftlichen Abteilungen (Helmstaedter, Laurent und Schuman), vier Max-Planck-Forschungsgruppen (Gjorgjieva, Tchumatchenko, Ito und Letzkus),sowie von einem Max-Planck-Fellow (Acker-Palmer) betrieben, die in unserem neuen Institutsgebäude auf dem Riedberg arbeiten, sowie in der Emeritusgruppe (Singer) in vormaligen Institutsgebäude im Niederrad.

Unser gemeinsames Ziel am MPI für Hirnforschung ist es, die Bestandteile dieser Netzwerke mechanistisch zu verstehen, die strukturellen und funktionellen Schaltkreise zu entschlüsseln, die Rechenregeln zu finden, die ihre Funktionsweise beschreiben ­ und schlussendlich ihren Beitrag zu Wahrnehmung und Verhalten zu klären. Netzwerke zwischen Nervenzellen sind eine weitere fundamentale Basis der Gehirnfunktion: das Gehirn wandelt die Eingangs-Stimuli (seien diese extern, von den Sinnen erfasst, oder intern, wie Gedanken und Erinnerungen) in passende Reaktionen um (also motorische Reaktionen oder Wahrnehmungen). Diese Umrechnung erfolgt nach Regeln, oder Klassen von Regeln, die sich zumeist aus den Komponenten des Netzwerks und ihrer Wechselwirkungen ergeben. Interessanterweise können diese Regeln sich mit der Zeit verändern, ebenso auf Basis von Erfahrungen oder dem Erlebniszusammenhang modifiziert werden. Gehirn-Schaltkreise werden auf verschiedenen Beschreibungsebenenuntersucht. Zum einen enthält schon das intrazelluläre Protein-Netzwerk, welches sich in allen Synapsen befindet, alle wesentlichen Eigenschafteneines komplexen Schaltkreises: verbundene Elemente, Kommunikation,Regulation und Rückkopplung. Als Antwort auf Signale anderer Nervenzellen in einem Schaltkreis interpretieren die Synapsen ihre Eingangs-Stimuli (³inputs²) und wandeln sie in neue Reize um (³outputs²). Manche Eingangs-Stimuli können das intrazelluläre Netzwerk beeinflussen, indem die lokale Umgebung von Ionen und Proteinen verändert wird ­ und daraus können sich dann wiederum Veränderungen der synaptischen Antwort ergeben.

Während der NIGHTofSCIENCE werden Nachwuchswissenschaftler Kurzvorträge halten. Sie sind dazu recht herzlich eingeladen. Weitere Informationen zum Max-Planck-Institut für Hirnforschung finden sich auf der offiziellen Homepage.

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Night of Science - 18. Juni 2021
Ab 17:00 Uhr Online

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