Forschungstätigkeit an der Fakultät
Institut für Biochemie
Nach wie vor ist das Institut für Biochemie stark unterbesetzt
(60%), was - nachdem dies nun bereits das 2. Jahr war - für
alle Professuren zur extremen Belastung wurde. Dr. Michael Cross
übernahm im April die Vertretung der Professur Molekularbiologie/
Biochemie. Das Nachfolgeverfahren wurde vorangetrieben und führte
dazu, dass die Liste im Dezember im Senat Zustimmung fand. Desgleichen
wurde das Verfahren zur Wiederbesetzung der C3-Professur Stoffwechselbiochemie/Enzymologie
im Fakultätsrat genehmigt. Damit wird hoffentlich die Biochemie
in absehbarer Zeit wieder vollbesetzt sein. Des weiteren war das
Jahr für das Institut durch große Umzüge geprägt.
Die Arbeitsgruppe Robitzki konnte im Juni in das neu eröffnete
Biotechnologisch-Biomedizinische Zentrum umziehen, die Arbeitsgruppen
Beck-Sickinger, Asperger, Schön und Greiner-Stöffele zogen
im März in die neu re-konstruierte Brüderstraße
34, die Arbeitsgruppe Hofmann bezog im August ihr Über-gangsquartier
in der Liebigstrasse 18 bis die Talstraße saniert ist.
Der Arbeitsgruppe Beck-Sickinger gelangen große Erfolge
auf dem Gebiet der Ent-wicklung selektiver Liganden, sowohl für
die NPY1- wie für die Orexin Rezeptoren. Die im letzten Jahr
entwickelten Y5-selektiven Liganden setzten sich weltweit als Standard
durch und führten zu einer Vielzahl internationaler Kooperationen.
Große Beachtung fanden die Arbeiten der Arbeitsgruppe zur
Homodimerisierung von G-Protein gekoppelten Rezeptoren. Erstmals
konnte mit Hilfe des Fluoreszenzresonanzenergietransfers die Interaktion
von NPY-Rezeptoren gezeigt werden. Im zweiten Schwerpunkt der Arbeitsgruppe,
der selektiven Modifizierung von Proteinen konnte die Methode der
enzymatischen exprimierten Ligation als VIP-Veröffentlichung
in der hochrangigen Zeitschrift Angew. Chemie veröffentlich
werden. Zudem gelang es selektiv markierte Prohormone und Interleukine
herzustellen. Im Rahmen des EU-Projektes Carrier Peptide konnte
erstmals gezeigt werden, dass Calcitonin basierte Transporter Chemotherapeutika
in Zielzellen transportieren können. Damit ist ein weiterer
Beweis für die Bedeutung dieser Peptide als Carrier gezeigt.
Die Arbeitsgruppe Robitzki hat ihre beiden Forschungs- und
Entwicklungsschwer-punkte im Bereich des molekularen Tissue Engineering
sowie der Wirkstofffindung durch Zell- und Gewebebasierte Multielektrodenarrays
erfolgreich am Biotechnologisch-Biomedizinischen Zentrum etabliert.
Ein Höhepunkt der Arbeiten lag in der erstmaligen Entdeckung
und Charakterisierung des räumlichen und zeitlichen Genexpressions-musters
des GDNF family receptor α4 in der embryonalen Retina.
Durch diese Ergebnisse konnte ein neues Liganden-Rezeptor-Testsystem
für die in der Arbeitsgruppe etablierten 3D in vitro Retinamodelle
in Verbindung mit einem bio-elektronischen Auslesesystem aufgebaut
werden. Ein weiteres zukunftsweisendes Diagnostikmodul für
Präeklampsie und Transplantatabstoßung konnte durch einen
neuen Kardiomyozyten-basierten Biosensor zum hoch sensitiven, ultraschnellen
Nachweis von Angiotensinrezeptor 1 (AT1)-Autoimmunantikörper
in Seren entwickelt werden.
In der Arbeitsgruppe Hofmann wurden die Untersuchungen zur
Sekundärstrukturbil-dung in Foldameren nicht-proteinogener
Aminosäuren fortgesetzt. Im Mittelpunkt stand die Untersuchung
der Helixbildung in γ-Peptiden. Außerdem wurde ein neuer
Typ von Sekundärstrukturen in Peptiden beschrieben, sogenannte
gemischte Helices, deren Bildung in allen homologen Peptiden möglich
sein sollte. In Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Berger, Fakultät
für Chemie und Mineralogie, wurden Moleküldynamik-Simulationen
zur Hydratisierung von Biomolekülen durchgeführt. Dabei
ergaben sich sinnvolle Korrelationen zwischen den theoretisch bestimmten
Wasserdichten an den verschiedenen Atomen eines Moleküls und
den Daten der NOE-Differenz-Spektroskopie.
Das therapeutisches Potential adulter Blutstammzellen ist wegen
ineffiziente Ver-mehrung und Differenzierung in Kultur begrenzt.
Das NMR "Metabolic Profiling" von Stammzellen aus verschiedener
Kulturmedien, das die Gruppe Cross einsetzt, deutet auf einen außergewöhnlichen
Metabolismus hin, der an nährstoffarme Wachstumsbedingungen
angepasst ist. Dazu haben wir auch zeigen können, dass ein
Stammzell-spezifisches Genprodukt, das durch Glukose induziert wird,
sowohl die Proliferation als auch die Differenzierung hemmt.
Ziel des Schwerpunktes der Arbeitsgruppe Schön ist
das Verständnis von Aufbau und Funktionsweise des komplexen
RNA-Enzyms RNase Paus verschiedenen Organismen und damit der natürlichen
Evolution katalytischer Prinzipien. Zur Funktionszuordung in den
Protein- und RNA-Untereinheiten der RNase P werden die rekombinant
hergestellten Einzelkomponenten durch Mutationsanalyse, Aktivitäts-
und Interaktionsstudien untersucht. In cyanobakteriellen RNase P-RNAs
konnte eine neue Klasse von Substratbindungstaschen identifiziert
und strukturell charakterisiert werden; in der RNA-Komponente aus
eukaryotischen Organellen wurde durch Permutationsanalyse erstmalig
katalytische Aktivität nachgewiesen. Bioinformatische Ansätze
führten zur Identifikation und Klonierung weiterer potentieller
RNase P Proteine in A. thaliana, deren Funktion gegenwärtig
durch direkte Interaktionsstudien überprüft wird.
Für das von der Gruppe Asperger untersuchte Protein
P450non aus Acinetobacter sp. EB104 konnte durch
den Einbau des Gens in alkan-negative Bakterienstämme seine
Funktion als initiales Enzym der Alkan-Assimilation bewiesen werden
(Zusammenar-beit mit dem Institut für Biotechnologie der ETH
Zürich). Die durch Sequenzanalyse des Plasmids pAC450 aus A.
species EB104 nachgewiesene Codierung des P450non-Systems
in einem Transposon weist auf Erwerb durch horizontalen Gentransfer
hin. Mit der Etablierung von Verfahren für die Bildung von
P450non, einem Ferredoxin-P450-Fusionsprotein und deren
His-Tag-Varianten bei heterologer Expression in E. coli wurde
ein wichtiger Durchbruch für Untersuchungen von Struktur-Funktions-Beziehungen
und zur zellfreien Etablierung von Alkanmonooxygenasen als Biokatalysatoren
erzielt.
Auf dem Gebiet des Protein-Engineering konnte ein neues Verfahren
der Nach-wuchsgruppe Greiner-Stöffele für die Durchmusterung
großer Enzym-Varianten-Bibliotheken etabliert werden. Das
Verfahren wurde national zum Patent angemeldet. Mittels dieser Methode
gelang es, die Spezifität des RNA spaltenden Enzyms Ribo-nuclease
T1 um den Faktor 106 zu verschieben.
Es wurden verschiedene Chimären aus Exonuclease III aus E.
coli und homologen Proteinen aus A. fulgidus und M.
thermautotrophicus zur Erhöhung der Thermostabilität
von Exonuclease III erzeugt. Röntgenstrukturanalysen für
diese Proteine wurden begonnen.
Institut für Botanik
Der Schwerpunkt der Forschung in der Arbeitsgruppe Reißer
(Allgemeine und Angewandte Botanik) lag im Berichtszeitraum
auf der Untersuchung der Taxonomie und der Ökophysiologie aeroterrestrischer
Algen, wobei neben Grundlagen (Charakterisierung der Algenflora
verschiedener Bodentypen und -tiefen, Untersuchung borkenbewohnender
Algen) auch angewandte Fragestellungen - u. a. zum Einsatz aeroterrestrischer
Algen für Biomonitoring - bearbeitet wurden.
Laufende Drittmittelprojekte wurden fortgesetzt:
- Ein Projekt, welches aeroterrestrische Algen auf die Exkretion
von Substanzen mit antiviraler, antibakterieller und/oder antimycotischer
Aktivität testet,
- ein Projekt im Rahmen des BIOLOG-Programmes BIOTA-Süd,
das die Beteiligung aeroterrestrischer Algen am Aufbau von Krusten
("Biological Soil Crusts", BSC) in Trockengebieten des
südlichen Afrika untersucht sowie
- ebenfalls im Rahmen des BIOLOG-Programmes (AlgaTerra) - ein
Projekt, das sich mit den Daten aeroterrestrischer Grün-
und Blaualgen am Aufbau einer Datenbank über nicht-aquatische
Algen beteiligt.
Im Zusammenarbeit mit dem Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle
(UFZ) wurde ein Projekt, welches die Aufnahme, Metabolisierung und
Abgabe von Arsen durch Pflanzen untersucht, fortgesetzt und mit
Ablauf des Bewilligungszeitraumes beendet.
Die Arbeitsgruppe Wilhelm (Pflanzenphysiologie) bearbeitet
ein DFG-Vorhaben über die Etablierung von Einzellmessverfahren
in der Pflanzenphysiologie. Damit wird es möglich, den physiologischen
Zustand von Einzelzellen in Suspensionen oder in Geweben zu erfassen.
Die Arbeiten über die molekularen Änderungen der Pigmentorganisation
unter Lichtstress und die Klonierung und Sequenzierung der daran
beteiligten Enzyme wurde fortgesetzt.
Es wurde ein zweites DFG-Vorhaben bewilligt, das zum Ziel hat die
Effizienz der aquatischen Primärproduktion unter naturnahen
Licht- und Nährstoffbedingungen zu verstehen. Ein EU-Vorhaben
im Rahmen des Marie Curie Host Stipendien Programms mit dem Thema
In-situ Hybridisierung von Phytoplanktonzellen zur simultanen taxonomischen
Erkennung und physiologischen Charakterisierung wurde fortgesetzt.
In einem BMBF-Verbundvorhaben, dessen Koordination in Leipziger
Hand liegt, wird die Thermolumineszenz als eine neue Screeningmethode
für die Pflanzenstressforschung entwickelt. Die Methode soll
nun in Zusammenarbeit mit der Firma Fischer Analysen Instruments
(Leipzig) kommerzialisiert werden. In das Vorhaben ist auch die
Bundesanstalt für Züchtungsforschung eingebunden.
In Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde
wurde ein neuer Modellbaustein für die Wasserqualitätsbewertung
in fließenden Gewässern erarbeitet. In Zusammenarbeit
mit dem Alfred Wegener Institut in Bremerhaven wird untersucht,
ob die FT-IR Mikroskopie genutzt werden kann, in Kieselalgen das
Verhältnis Kohlenstoff zu Silizium zu bestimmen. Dieses Verhältnis
ist wichtig, um den Beitrag des Meeres zum Klimawandel besser zu
verstehen. Gemeinsame Dissertationen mit dem UFZ wurden im Bereich
Gewässerökologie und im Bereich chemische Ökotoxikologie
wurden begonnen.
In der Arbeitsgruppe Morawetz (Spezielle Botanik und Botanischer
Garten) konzentrierte sich die Forschung hauptsächlich
auf Tropenökologie in Südamerika und Australien sowie
auf systematische Studien über tropische Holzpflanzen und ursprüngliche
Angiospermen (vor allem Gattung Guatteria, Annonaceae). Das "Surumoni-Projekt"
(Kronendachuntersuchung in einem Flachlandregenwald im südlichen
Venezuela) wurde fortgesetzt. Das Datenmaterial befindet sich überwiegend
noch in der Phase der Auswertung. Die Grundfrage, zu deren Beantwortung
das Projekt beitragen soll, lautet: "Wie funktioniert der Regenwald?".
Die Studien umfassen u.a. Phänologie, Reproduktionsökologie
und Tier-Pflanze-Interaktionen. Das Feldforschungsprogramm begleiten
Simulationsmodelle und phytogeographische Analysen als theoretischer
Hintergrund.
Die regionale Forschung im nordwestlichen Sachsen konzentrierte
sich auf Biodiversität, Ökologie, pflanzensoziologische
Studien sowie Verbreitung von Samenpflanzen und Pilzen. Besonders
hervorzuheben sind die ökologischen Forschungen an Gehölzen
und Pilzen im Kronenraum des Leipziger Auwaldes (Projekt "LAK
- Leipziger Auwaldkran").
Der mit dem Bereich Spezielle Botanik assoziierte Botanische Garten
wurde unlängst umfassend rekonstruiert. Seine Pflanzenbestände
werden planmäßig erweitert. Besonders bemerkenswert und
für die Forschung bedeutsam sind die Sammlungen tropischer
Holzpflanzen, der Ameisenpflanzen, Palmen (Arecaceae) und Berberitzengewächse
(Berberidaceae).
Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe Buscot (Terrestrische
Ökologie) ist die Untersuchung von Mykorrhizapilzen und
anderen Bodenpilzen mit molekularbiologischen und physiologischen
Methoden. Dabei wurden sechs laufende Drittmittelprojekte fortgesetzt.
In zwei DFG-Projekten und einem BMBF-Projekt im Rahmen des BIOLOG
Programms "Der Einfluss von Biodiversität auf Ökosystemprozesse
in Grünlandbeständen (DIVA)" wurden Arbeiten zur
Ermittlung der Zusammensetzung und Diversität von Mykorrhizagesellschaften
mit molekularen Methoden fortgesetzt.
In einem DFG-Projekt zum Einfluss der Laccase Produktion durch
Pilze und Mykorrhizen auf die Bildung und Stabilität organischer
Substanzen in land- und forstwirtschaftlichen Böden wurde eine
Methode zum Nachweis von Laccase mRNA direkt aus Böden optimiert.
In Kooperation mit der FSU Jena wurde ein DFG-Projekt zur Aufklärung
molekularer Grundlagen der Interaktionen zwischen dem Ektomykorrhizapilz
Piloderma croceum und Stieleichen weitergeführt.
In einer weiteren Kooperation mit dem Staatlichen Museum für
Naturkunde Görlitz wurde ein DFG-Projekt zur Artendiversität
der Pilzgattungen Hebeloma und Alnicola erfolgreich
abgeschlossen.
In der Arbeitsgruppe Gehlhaar (Biologie-Didaktik) wurde
basierend auf den Ergebnissen einer dreijährigen Längsschnittstudie
der Universitäten Gießen und Leipzig zur Ontogenese der
Biologieinteressen bei Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe
I (DFG-Projekt) ein spezifischer Fragebogen zum Erfassen der Ursachen
für das Kurswahlverhalten und des Entwicklungsstandes der Biologieinteressen
in Grund- und Leistungskursen Biologie in den Jahrgangsstufen 11
und 12 entwickelt. In einer ersten Untersuchung an sechs Gymnasien
(N = 192) wurde das neue Erhebungsinstrument für die Sekundarstufe
II auf Itemauswahl und Validität mit Hilfe verschiedener statistischer
Verfahren geprüft und erste inhalts-, geschlechts- und altersspezifische
Tendenzen ermittelt.
Institut für Pharmazie
Die Pharmazeutische Chemie im Institut für Pharmazie
beschäftigt sich hauptsächlich mit struktur-wirkungsbezogenen
Synthesen sowie in zunehmendem Maße mit Arzneistoffanalytik,
so etwa die Synthese basisch substitutierter Thiophen- und Thiazol-Derivate
als potentielle Liganden an Glutamat-Rezeptoren. Die Synthesen werden
wirkungsoptimiert, mit dem Ziel, neue Antianaphylaktika zu erhalten
(Arbeitskreis Briel).
Der Arbeitskreis Eger war von 1996 bis 2000 mit zwei Projekten
im Innovationskolleg "Chemisches Signal und biologische Antwort"
vertreten. Es handelt sich um die Suche nach untoxischen und leicht
zugänglichen Proteinphosphatasehemmstoffen und um Adenosinrezeptorantagonisten.
Bei letzteren ging es vor allem darum, in vitro aktive Antagonisten
in bioverfügbare umzuwandeln. Neben A1-Antagonisten ist zwischenzeitlich
auch die Synthese hochaffiner A3-Adenosinantagonisten gelungen.
Nach Auslaufen des Kollegs werden beide Arbeitsgebiete weitergeführt.
Ein weiteres Projekt wird im Graduiertenkolleg "Mechanistische
und Anwendungsas-pekte nichtkonventioneller Oxidationsreaktionen"
bearbeitet. Hier geht es um oxidative Metabolisierungsreaktionen,
sowie um die Synthese schwer zugänglicher Pflanzeninhaltsstoffe
über Oxidationsreaktionen (z. B. Hypericin, Fagopyrin, Emodin)
bzw. deren Isolierung und Sicherung der Struktur.
Ein zusätzlicher Schwerpunkt ist die Synthese von Arzneistoffmetaboliten.
Diese werden entweder als Referenzsubstanzen für analytische
Untersuchungen benötigt oder mit Spacern als Haptene eingesetzt.
Die Arbeiten zum Thalidomid werden fortgeführt. Der Schwerpunkt
liegt hierbei in der Synthese von Derivaten, bei denen der Glutarimidring
durch stabilere Heterocyclen ersetzt wurde.
Im analytischen Bereich steht die Qualitätsprüfung von
Arzneistoffen im Vordergrund. Durch die zunehmende Verlagerung der
Arzneistoffproduktion in asiatische Länder bzw. Herstellung
patentfreier Arzneistoffe in diesen Ländern kommen in zunehmendem
Maße Rohstoffe auf den Markt, die nicht Arzneibuchqualität
aufweisen und von den Behörden nicht akzeptiert werden, wenn
nicht die Syntheseverunreinigungen bekannt sind.
Verschiedene Arzneistoffe werden untersucht, deren Verunreinigungen
abgetrennt und spektroskopisch charakterisiert. Im Zweifelsfall
werden Gegensynthesen der Verunreinigungen durchgeführt und
Verbesserungsvorschläge für die Arzneistoffsynthesen erarbeitet.
Neben der erwähnten Drittmittelförderung werden die Arbeiten
auch von der pharma-zeutischen Industrie sowie dem Bundesinstitut
für Arzneimittel und Medizinprodukte zur Erarbeitung von Monographien
für das Europäische Arzneibuch unterstützt. Mehrere
Kooperationen mit der Pharmazeutischen Industrie über Wirkstoffsynthesen
und -untersuchungen zur Qualitätssicherung nach dem Stand der
Technik werden durch-geführt.
Seit 2001 werden im Rahmen der BioTech Sachsen-Förderung zwei
weitere Pojekte bearbeitet.
Unter der Projektleitung von Professor Eger wird zusammen mit dem
SIAB (Dr. Kerns) eine Untersuchung zum Thema "Gewinnung pharmazeutischer
Wirkstoffe durch Pflanzenzellkultivierung" durchgeführt,
um wichtige Pflanzeninhaltsstoffe in Pflanzenzellkulturen zu gewinnen.
Ein Teilpojekt mit der TU Dresden, Medizinische Klinik, PD Dr.
Schleyer, zum Thema "Synthese, Screening und Wirkungsmechanismus
potentiell anti-rekombiogener Substanzen" beinhaltet die Synthese
und Struktur-Wirkungs-Beziehungen von Nuc-leosiden.
Die Pharmazeutische Technologie (Arbeitskreis Süß)
beschäftigt sich mit der Op-timierung von peroralen Arzneiformen
mit kontrollierter bzw. modifizierter Wirkstoffli-beration sowie
der Entwicklung und materialwissenschaftlichen Untersuchung der
notwendigen Hilfsstoffe und Zwischenprodukte, insbesondere auch
unter Nutzung der Sol-Gel-Technik.
Die Arbeiten zum "Curing" von überzogenen Arzneiformen
sowie die Entwicklung von multipartikulären Systemen für
die perorale Anwendung wurden weitergeführt. Außerdem
wird auf dem Gebiet der Qualität von homöopathischen Formulierungen
gearbeitet.
Die im Arbeitskreis Leopold bearbeiteten Forschungsprojekte konzentrieren
sich auf pharmazeutisch-technologische wie biopharmazeutische Fragestellungen.
Im Vor-dergrund stehen Untersuchungen zur Quantifizierung und Optimierung
der Wirkstoff-penetration durch die Haut (Zusammenarbeit mit Prof.
Howard Maibach, UCSF, San Francisco). Es werden die Einflüsse
von Salbengrundlagen und Penetrationsbe-schleunigern auf die kutane
Penetrationsgeschwindigkeit von Wirkstoffen näher un-tersucht.
Die Messungen erfolgen nichtinvasiv durch Erfassung der pharmakodyna-mischen
Wirkung von Modellwirkstoffen in vivo mittels geeigneter Wirkungsparameter
(Finanzierung über DAAD). Zur Optimierung von transdermalen
Pflastern werden neuartige Klebemassen auf Silikonbasis als Wirkstoffmatrix
untersucht (Kooperation mit Jenapharm, Jena).
Des weiteren werden physikalisch-chemische Wechselwirkungen zwischen
Überzugspolymeren und Kernbestandteilen und deren Nutzung für
die modifizierte Wirkstofffreisetzung untersucht. Ziel ist es einerseits,
die pulsatile Freisetzung, die z. B. für das Dickdarm-Targeting
von Bedeutung ist, sowie andererseits die verlängerte Freisetzung
zur Konzeption von UNO-Präparaten (Kooperation mit Apogepha,
Dresden).
Im Rahmen des BMBF-Projektes IKON werden alternative Sterilisationsverfahren
für Pharmaka auf der Basis der Druckwechseltechnologie untersucht.
Weitere Projekte beinhalten die Entwicklung von Darreichungsformen
für Löss (Heil-erde), welches adsoptiv wirkt und innerlich
wie äußerlich angewendet werden kann. Entwickelt werden
Tablettenrezepturen sowie Feucht- und Trockenmasken für den
Gesichtsbereich (Kooperation mit Heilerdegesellschaft Luvos Just,
Friedrichtsdorf).
Die Pharmakologie für Naturwissenschaftler (Arbeitskreis
Nieber) beschäftigt sich mit elektrophysiologischen Untersuchungen
(intrazelluläre Ableitungen, Patch-Clamp-Untersuchungen, Ca2+-Imaging)
an corticalen Neuronen. Es interessieren die Signalwege des Adenosin-A3-Rezeptors
und die Wirkungsmechanismen der Ampakine. Außerdem wird die
Rolle des A3-Rezeptors bei Hypoxie
studiert. In diesen Studien werden neuartige Rezeptorliganden eingesetzt,
die im Bereich Pharmazeutische Chemie (Prof. Kurt Eger) synthetisiert
werden. Die Arbeiten sind Bestandteil des DFG-Einzelantrages "Präsynaptische
Adenosin-A3-Rezeptoren an coticalen
Neuronen: Neuropetektive Targets bei Hypoxie".
Ein weiterer Schwerpunkt des Bereiches sind Untersuchungen zur
Wirkung von Ade-nosinrezeptorliganden auf Entzündungsreaktionen
am isolierten Ileum der Ratte. Es ist gelungen, ein in vitro-Modell
zu etablieren und Adenosin-A2A-vermittelte
anti-inflammatorische Wirkungen nachzuweisen. Die Untersuchungen
werden in Kooperation mit Professorin C. Müller (Universität
Bonn) durchgeführt.
Ein dritter Schwerpunkt des Bereiches sind Untersuchungen zur Signaltransduktion
an humanen Monozyten / Makrophagen. Diese Arbeiten werden in Kooperation
mit der Abteilung Immunbiologie des Institutes für Zoologie
(Prof. Dr. S. Hauschildt) durchgeführt. Im Rahmen dieses Schwerpunkts
wird auch an der Entwicklung von Ersatzmodellen zur Vermeidung oder
Einsparung von Tierversuchen bearbeitet.
In Kooperation mit der IZKF-Nachwuchsgruppe "Neuroimmunologische
Zellbiologie" (PD Dr. G. Münch) werden Advanced glycation
endproducts (AGE) - bindende Proteine und AGE-Rezeptoren sowie die
Rolle von AGE´s im Hyperglykämiemodell untersucht. Es
bestehen weiterhin zahlreiche Kooperationen mit anderen nationalen
und internationalen Forschungseinrichtungen.
Institut für Zoologie
Das Institut für Zoologie hat ein außerordentlich breites
Forschungsspektrum, das von der Zellbiologie über die systemische
Biologie, Neurobiologie bis zur Systematik und Ökologie reicht.
Nachfolgend sind drei Schwerpunkte genannt.
In der Arbeitsgruppe Schlegel (Molekulare Evolution und Systematik
der Tiere) werden Verwandtschaftsbeziehungen verschiedener Tiergruppen
mit modernen molekularbiologischen Methoden untersucht (z.B. bei
Myxozoa, Hemichordata und Isopoda). Außerdem werden Genflußanalysen
natürlicher Populationen z.B. von Mollusken und Coleoptera
durchgeführt.
Die Arbeitsgruppen Rübsamen (Allgemeine Zoologie und Neurobiologie)
und Schildberger (Tierphysiologie) beschäftigen sich
mit Mechanismen und Funktionen der Informationsverarbeitung im ZNS.
Mit neurobiologischen Methoden und Verhaltensanalysen werden Probleme
wie Zeitverarbeitung in der Hörbahn von Säugern und Insekten,
Mechanismen der inneren Uhr bei Mollusken und neuronale Grundlagen
aggressiver Verhaltensweisen bei Insekten untersucht.
Die Arbeitsgruppe Naumann (Entwicklungsneurobiologie) beschäftigt
sich mit der Entwicklung und Funktion radialer Gliazellen im Nervensystem
von Vertebraten und verschiedenen Invertebraten.
Die Arbeitsgruppen des Instituts sind an vielfältigen regionalen,
nationalen und internationalen Kooperationen beteiligt. Kooperationen
bestehen mit dem Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle (UFZ), mit
dem Sächsischen Institut für angewandte Biotechnologie
(SIAB), mit den DFG-Schwerpunkten "Funktionelle und adaptive
Mechanismen circadianer Systeme" und "Zeitgebundene Informationsverarbeitung
in zentralen auditorischen Systemen (ZIZAS)".
Bereich Mikrobiologie und Genetik
Die Forschungsaktivität im Bereich Mikrobiologie und Genetik
ist höchst unterschiedlich. Der Lehrstuhl für Mikrobiologie
ist 2003 noch immer forschungsschwach. Das Niveau in Forschung (und
Lehre) bedarf dringend der Verbesserung, um Mindeststandards auch
im Kernfach Mikrobiologie zu sichern. Diese Tatsache ist mit der
brisanten Frage, warum die C4-Professur für Mikrobiologie auch
seit 1996 nicht besetzt ist, ursächlich gekoppelt.
Die molekularbiologisch orientierte Genforschung am Lehrstuhl für
Genetik (Prof. Dr. H. Sass) überspannt thematisch die Molekular-
und Evolutionsbiologie sowie die Entwicklungs- und Neurobiologie.
Schwerpunkte der Forschungsarbeit - vorzugsweise am Modellorganismus
Drosophila - sind
- die Organisationsstruktur von Chromatin und (polytänen)
Chromosomen,
- die Identifikation von neuen Genen (mit Genfallenvektor pHS155)
und
- Mechanismen, die die Genaktivität auf molekularem und zellulärem
Niveau steuern.
Thematik DFG-finanzierter Forschung ist die molekulare Analyse
von Chromatingenen, die die Zustandsform / Verpackung des Erbmoleküls
DNA und Regulation der Genaktivität modulieren. Speziell werden
Struktur und Expression des Chromatingens Su(var)3-9 in ausgewählten
Arten (Arthropoden) charakterisiert und seine evolutionäre
Konservierung systematisch untersucht. Das Genprodukt, SU(VAR)3-9,
ist eine Histon H3-Methyltransferase, die beim Prozess der Geninaktivierung
in Form des heterochromatischen (transkriptionalen) Gene-Silencing
eine Schlüsselfunktion hat. Drosophila Su(var)3-9 ist
mit dem Gen für die gamma-Untereinheit des eukaryotischen Translationsfaktors
eIF-2γ zu einer dicistronischen Transkriptionseinheit verschmolzen
(Krauß und Reuter, 2000; Genetics 156, 1157). Am Leipziger
Lehrstuhl für Genetik wurde auch 2003 weiter daran gearbeitet
herauszufinden, ob und inwieweit diese außergewöhnliche
Fusion von zwei funktionell und strukturell ganz verschiedenen Genen
als spezielles Genarrangement bei welchen Arten vorkommt und dazu
dienen kann, stammbaumanalytisch Verwandtschaftsgruppen zu erkennen
(Dr. V. Krauß und Prof. Dr. H. Sass).
Das Drosophila klett-Chromatingen kodiert das KLETT-Protein.
Die RNA-abhängige Chromatinbindung von KLETT ist Gegenstand
von potentiellen Studien mit KLETT-spezifischen Antikörpern.
Daneben erfolgt eine P-Element-Revertantenanalyse in Drosophila
melanogaster, um klett-Mutanten zu isolieren (Dr. V.
Krauß und Prof. Dr. H. Sass).
Weitere Forschungsthemen sind die Klonierung und Charakterisierung
neurospezifischer Gene und die funktionelle Analyse der Genprodukte.
Damit wird zum einen die Funktionsweise einer Nervenzelle besser
verständlich; zum anderen werden die Mechanismen aufgeklärt,
die zu pathologischen Veränderungen des Nervensystems führen.
Im Modellorganismus Drosophila melanogaster werden neurospezifische
Gene analysiert. Von besonderem Interesse ist, ob das humane Proteinfaltungsenzym
Prolyl-cis/trans-Isomerase Pin1 eine Rolle in der Pathologie
der Alzheimerschen Erkrankung spielt (Dr. B. Klagges und Prof. Dr.
H. Sass).
Zu den Forschungstätigkeiten gehört ein Projekt der "postgenomischen"
Ära. Die Sequenzierung des Genoms von Drosophila melanogaster
hat zu einer eindrucksvollen Erweiterung der Daten über seine
Zusammensetzung geführt. So wird die Zahl der vorhandenen Gene
auf ca. 13.600 geschätzt. Für die meisten dieser annotierten
Gene (85%-95%) ist jedoch keine Funktion bekannt (Adams et al. 2000;
Science 287, 2185). Mit Hilfe der etablierten Gene-trap-Strategie
und des von uns konstruierten Genfallenvektors pHS155 (zu Einzelheiten
s. Forschungsbericht 2002) wurden 2003 und werden weiterhin am Lehrstuhl
für Genetik im Rahmen einer funktionellen Genomanalyse transgene
Drosophila-Linien erzeugt. Diese nutzen wir als effektives
Ausgangsmaterial für die Identifizierung und Analyse neuer
Gene und ihrer Funktion im Organismus (Dipl.-Biol. B. Dröse,
Dr. B. Klagges und Prof. Dr. H. Sass).
Die Nutzung genetischer und biomedizinischer Informationssysteme
ist ein selbstverständliches sowie unverzichtbares Instrument
der Forschungsarbeit am Lehrstuhl und war Ausgangspunkt der Kooperation
zwischen dem Institut für formale Ontologie und medizinische
Informationswissenschaft (IFOMIS)* der Universität Leipzig
und dem Lehrstuhl für Genetik.
Wissenschaftliche Ergebnisse bedürfen immer wieder der philosophischen
Reflexion vor dem Hintergrund der Grundkategorien der verschiedenen
Wissenschaften. Insbesondere die Anwendung neuer informationstechnischer
Mittel in der biomedizinischen Forschung und die damit verbundene,
kontinuierlich zunehmende Datenflut sowie die Notwendigkeit, ihrer
Herr zu werden, zwingen zu einem konsequenten Nachdenken darüber,
wie biologische Daten klassifiziert und integriert werden können.
Dieses interdisziplinäre Projekt von Biologen, Philosophen
sowie Bio- und Medizininformatikern erarbeitet eine Theorie der
wichtigsten biologischen und medizinischen Grundbegriffe wie Art,
Spezies, Funktion, Prozess, Sequenz, System etc., um eine umfassende,
philosophisch begründete Theorie dieser Begriffe zu liefern.
Es werden explizit formulierte Definitionen und Theorien erstellt,
die zur integrativen Datenverarbeitung notwendig sind (Dr. B. Klagges,
Dipl.-Biol. B. Dröse, Dr. K. Munn*, Prof. Dr. H. Sass und Prof.
Dr. Barry Smith*).
Gegenstand der Forschung am Lehrstuhl für Mikrobiologie
(Dr. E.-M. Andreas) sind Cyanobakterien und deren Phagen. Die Untersuchungen
konzentrieren sich auf die Analyse von Membranstruktur und Genom
von Cyanobakterien.
Institut für Allgemeine Psychologie
Am Institut wurden im Jahr 2003 zwei Professuren besetzt: die C4-Professur
Allgemeine Psychologie und Methodenlehre (Prof. Dr. M. M.
Müller) und die C3-Professur Kognitionspsychologie mit Schwerpunkt
höhere geistige Prozesse (Prof. Dr. J. D. Jescheniak).
Die Gruppe um Professor Müller forscht unter anderem zu Aufmerksamkeitsprozessen
und zur Rolle der Gammaband-Aktivität des EEG. Professor Jescheniaks
Gruppe arbeitet vor allem im Bereich der Sprachproduktion. In der
Gruppe der Professur für Kognitive einschließlich Biologische
Psychologie (Prof. Dr. E. Schröger) wurden die Studien zur
auditiven, visuellen und intermodalen Informationsverarbeitung im
Schnittfeld Wahrnehmung-Gedächtnis-Aufmerksamkeit fortgeführt.
Zum Bereich Geschichte der Psychologie (Dr. A. Meischner-Metge)
erfolgte u.a. die weitere Auswertung des Nachlasses von G. Th. Fechner
sowie die Vorbereitung einer elektronischen Dokumentation der 125jährigen
Geschichte des Leipziger Instituts für Experimentelle Psychologie,
unter besonderer Berücksichtigung der Rolle Wundts.
In der Kognitiven Sozialpsychologie (Prof. Dr. G. von Collani)
bestanden folgende Forschungsschwerpunkte:
- Messung und Validierung sozialpsychologischer Persönlichkeitskonstrukte,
- Beeinflußbarkeit von Zeugenaussagen, Überprüfung
von Modellen zum Zusammenhang von Einstellung und Verhalten,
- automatische Aktivierung von Einstellungen,
- Messung von Vorurteilsneigung (soziale Dominanzorientierung,
ambivalenter Sexismus).
Die Forschungen des Instituts wurden durch mehrere DFG-Sachbeihilfen
unterstützt, einzelne Projekte waren in der DFG-Forschergruppe
"Arbeitsgedächtnis" und im DFG-Schwerpunktprogramm
"Zeitgebundene Informationsverarbeitung im zentralen auditorischen
System" angesiedelt. Dem Institut stehen moderne Labore zur
Verfügung, in denen u.a. die Registrierung des EEG möglich
ist. Die einzelnen Arbeitsgruppen sind in ihren Forschungsaktivitäten
stark vernetzt, außerdem bestehen zahlreiche Kooperationen
mit anderen nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen,
insbesondere mit dem MPI für neuropsychologische Forschung
in Leipzig.
Institut für Entwicklungspsychologie, Persönlichkeitspsychologie
und Psychodiagnostik
Am Lehrstuhl für Entwicklungspsychologie (Prof. Dr.
K. U. Ettrich) wurden 2003 folgende Forschungsprojekte bearbeitet:
- Sachverständigengutachten-III zu ausgewählten Fragen
der Alternsforschung auf der Grundlage der ILSE-Studie (Förderung:
SMS - Sachsen)
- Interdisziplinäre Längsschnittstudie des Erwachsenenalters
über die Bedingungen zufriedenen und gesunden Alterns - ILSE
(Förderung: Ministerium für Wissenschaft, Forschung
und Kunst des Landes Baden-Württemberg - kostenneutrale Phase)
- Bindungsentwicklung im Jugendalter - BiJu (Förderung: Graduiertenstipendium
vom Land Sachsen und Haushaltsmittel)
- Individuation und sozialer Wandel (Förderung: DFG: "Kindheit
und Jugend in Deutschland vor und nach der Vereinigung" -
kostenneutrale Phase)
Am Lehrstuhl für Persönlichkeitspsychologie und psychologische
Intervention (Prof. Dr. H. Petermann) wurde 2003 folgendes Forschungsprojekt
bearbeitet:
- Evaluation des Jugendförderprogramms "Erwachsen werden"
von Lions-Quest an Leipziger Schulen (Förderung: SMK - Sächsisches
Staatsministerium für Kultus, SMS - Sächsisches Staatsministerium
für Soziales, Gesundheit und Familie, Gesundheitsamt der
Stadt Leipzig, Regionalschulamt Leipzig)
Am Lehrstuhl für Differentielle Psychologie und Psychodiagnostik
(Prof. Dr. J. Guthke) wurden 2003 folgende Forschungsprojekte bearbeitet:
- Arbeitsgedächtnis und Schlussfolgerndes Denken - ARGUS
(Förderung: DFG)
- Gültigkeitsprüfungen neuer diagnostischer Verfahren
bei brasilianischen "slum"-Kindern (Förderung:
DAAD)
- Intelligenz, Lernfähigkeit und neuronale Effizienz (Förderung:
FWF: Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung
- Österreich)
- Effekte von Feedback in Leistungstests - EFFET (Förderung:
Studienstiftung des Deutschen Volkes, University of Sunderland,
School of Education - Great Britain)
Institut für Angewandte Psychologie
Im Bereich Arbeits- und Organisationspsychologie (Prof.
Dr. G. Mohr) sind für das Jahr 2003 im wesentlichen vier Forschungsschwerpunkte
zu nennen: Zum Thema Führung werden Untersuchungen durchgeführt
zur Klärung der Bedeutung des Geschlechterkontextes, Führung
und Emotionen sowie der Wahrnehmung von Führung. Im Bereich
der arbeitspsychologischen Stressforschung werden verschiedensprachige
Instrumente zur Erfassung von "Irritation" entwickelt.
Ein EU gefördertes Projekt befasst sich mit der Frage des Psychologischen
Kontrakts am Arbeitsplatz - PSYCONES (Psychological Contracts across
Employment Situations) in Kooperation mit Forschungsgruppen in Stockholm
(Schweden), Gent (Belgien), Leuven (Belgien), London (England),
Tel Aviv (Israel), Tilburg (Niederlande), Valencia (Spanien). Ferner
wurde die Befragung des Vorjahres der Absolventen der Institute
für Psychologie der Universität Leipzig weiter ausgewertet.
Der Bereich Pädagogische Psychologie (Prof. Dr. E.
Witruk) hat seine Forschungsaktivitäten auch im Jahr 2003 vor
allem auf Untersuchungen zur Leseautomatisierung und zu Ursachen
von Leselernstörungen konzentriert. Finanziert durch zwei Drittmittelprojekte
wurde eine in Zusammenarbeit mit der Universität Helsinki durchgeführte
Studie zur Erforschung ätiologiescher Subgruppen bei Leselernstörungen
erfolgreich abgeschlossen, sowie eine in Zusammenarbeit mit dem
Brain Science Institute Tokio begonnene Untersuchungsreihe zu Verarbeitungsstrategien
bei der Buchstabenwahrnehmung wesentlich vorangetrieben. Weiterhin
wurden, teilweise finanziert durch diverse Drittmittelprojekte,
kulturvergleichende Studien zur visuellen Wahrnehmung, zum Arbeitsgedächtnis
und zu Ursachen von Gewalt in Schulen abgeschlossen oder fortgesetzt.
Die Integration medienpsychologischer und interventionsbezogener
Aspekte in die Forschung wurde weiter forciert. Eine Beratungs-
und Forschungsstelle für Entwicklungsstörungen wurde etabliert
und personell besetzt.
In der Klinischen und Gesundheitspsychologie (Prof. Dr.
H. Schröder) wurden Projekte zur Suchtprävention, Stressbewältigung,
betrieblichen Gesundheitsanalyse und -förderung sowie medizinischen
Rehabilitation und von Anpassungsstörungen fortgeführt.
Abgeschlossen wurden gesundheitspsychologische Untersuchungen mit
Orchestermusikern, Personalen in Hospizen, palliativmedizinischen
Einrichtungen sowie Alten- und Pflegeheimen. Psychosoziale Interventionsprogramme
zur Podiumsangst, Stressregulation und psychologischen Traumatherapie
konnten effektiviert und evaluiert werden. Neue Projekte beinhalten
internationale Vergleichsuntersuchungen zu Belastungsbewältigung
und Gesundheitsstatus im Kontext makrosozialer Transition (EU-Erweiterung).
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