Ludwig-Maximilians-Universität München
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Nachwuchsförderung

Das einzelne Molekül im Blick

München, 08.01.2015

An der Fakultät für Physik der LMU startet eine neue Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe. Ziel der Forscher ist es, neue superauflösende Mikroskopieverfahren für biomedizinische Anwendungen zu entwickeln.

Foto: Maximilian Strauß, Max-Planck-Institut für Biochemie

An der Fakultät für Physik der LMU wird eine neue Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe eingerichtet mit dem Ziel, die Fluoreszenzmikroskopie für biomedizinische Anwendungen zu verbessern. Unter der Leitung von Dr. Ralf Jungmann, der zugleich Arbeitsgruppenleiter am MPI für Biochemie ist, wollen die Forscher DNA-basierte Fluoreszenzsonden entwickeln, um Auflösung auf molekularer Ebene zu erreichen und eine Vielzahl zellulärer Bestandteile gleichzeitig zu beobachten.

Viele biologische Prozesse spielen sich auf der Ebene einzelner Moleküle ab und das Verständnis molekularer Interaktionen ist essenziell, um diese Prozesse zu entschlüsseln. Bislang ist es jedoch noch nicht möglich, das Zusammenspiel mehrerer zellulärer Bestandteile mit molekularer Auflösung mit einem Fluoreszenzmikroskop abzubilden. Ralf Jungmann kombiniert in seiner Forschung Fluoreszenzmikroskopie und DNA-Nanotechnologie. „Wir nutzen die einzigartige Programmierbarkeit von DNA-Molekülen, um DNA-basierte Fluoreszenz-Sonden zu entwickeln.” Das Ziel der Forscher ist es, hunderte verschiedene Moleküle im Innern einer Zelle gleichzeitig untersuchen zu können. Zudem soll es möglich werden, Moleküle mit synthetischen Farbstoffen, die nicht toxisch für die Zelle sind, in lebenden Systemen zu markieren.

Die Forscher wollen unter anderem autonom blinkende Sonden entwerfen, die als eine Art Barcode fungieren und eine Vielzahl an Molekülen gleichzeitig sichtbar machen sollen. So könnte zum Beispiel die Komposition von Rezeptoren in der Zellmembran entschlüsselt werden, die aktuell in der Krebsforschung eine wichtige Rolle spielen.

Vor der Übernahme der Emmy-Noether-Gruppe war Dr. Ralf Jungmann Mitarbeiter von Professor Peng Yin und Professor William M. Shih am Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering an der Harvard Universität. Seinen Doktortitel erwarb Ralf Jungmann an der TU München in der Gruppe von Professor Friedrich C. Simmel, zuvor studierte er Physik an der Universität des Saarlandes und an der University of California in Santa Barbara. Das Emmy-Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) ermöglicht es besonders herausragenden Nachwuchswissenschaftlern, sich für eine wissenschaftliche Leitungsaufgabe vorzubereiten.