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Die elementaren Strukturen des Lebens aufdecken

Unsere Gruppe möchte Mittel und Wege finden, mit denen sich die elementaren Strukturen des Lebens sichtbar machen lassen. Zu diesem Zweck entwickeln wir neue Herangehensweisen auf dem Gebiet des hoch-auflösenden Bioimagings.

Proteine spielen eine wesentliche Rolle in allen grundlegenden Lebensprozessen. Sie transportieren Sauerstoff im Blut, produzieren Energie, ermöglichen das Sehen und Denken und sind unersetzliche Katalysatoren. Um die Funktion von Proteinen und ihre Bedeutung für biologische Vorgänge besser zu verstehen, sind Kenntnisse über ihre dreidimensionale Struktur unerlässlich. 

Die Formen des Lebens sichtbar machen 
Wir beschäftigen uns mit der molekularen und atomaren Struktur von Proteinen. Wir möchten neue, leistungsfähigere Verfahren finden, mit denen sich diese Strukturen sichtbar machen lassen. Um die atomare Struktur von Proteinen aufzudecken, entwickeln und kombinieren wir ein breites Spektrum modernster Technologien aus der Physik, Biologie sowie des wissenschaftlichen Rechnens.

Die atomare Struktur von Molekülen aufklären
Eine der grössten Herausforderungen der Strukturbiologie ist es, dass zahlreiche Proteine keine 3D-Kristalle bilden. Um dieses Problem zu lösen, arbeiten wir neuartige Verfahren zur Probenvorbereitung und Kristallisation und optimieren die Datenerfassung und -analyse. Mittels Röntgenstrukturanalyse, Elektronenmikroskopie, Kristallographie, Rasterkraftmikroskopie sowie verschiedener spektroskopischer Methoden versuchen wir, die atomare Struktur von 3D-Nanoproteinkristallen aufzuklären.

Elektronenbeugung als vielversprechendes Tool
Viele Strukturen von lebenswichtigen Molekülen können mit den heutigen Methoden nicht gelöst werden. Unser Ziel ist es daher, ein neues Gerät zu entwickeln, das mittels Elektronenbeugung atomare Strukturen von biologisch wichtigen Proteinen sichtbar macht. Solch neuartige Ansätze helfen uns dabei, die molekularen Prozesse im gesunden oder kranken Organismus besser zu verstehen, wie z.B. die Amyloid-Bildung bei der Alzheimerkrankheit.

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