Zöilakie ist eine der häufigsten entzündlichen Erkrankungen des Dünndarms. Die Entwicklung dieser Krankheit ist sowohl von Umwelt- als auch von genetischen Faktoren abhängig. Weitgehend unklar ist bislang, warum nur ein geringer Prozentsatz der genetisch Prädisponierten das Krankheitsbild entwickelt. Die Gründe hierfür werden nun von den Gießener Wissenschaftlern erforscht.

Christian Zimmermann und Prof. Dr. Klaus-Peter Zimmer untersuchen in ihrem von der DZG geförderten Forschungsprojekt, warum manche Menschen eine Toleranz gegenüber Gluten besitzen und andere nicht. Bei Zöliakiepatienten führt der Kontakt mit sogenannten Gliadinpeptiden zur Aktivierung von entzündungsförderlichen Immunzellen. Es wird vermutet, dass der erste Kontakt des Immunsystems mit Gliadinpeptiden eine entscheidende Rolle für die Immunantwort spielt. Die Gießener Wissenschaftler untersuchen, ob eine Veränderung von entzündungsverursachen-den Gliadinpeptiden zu einer oralen Toleranz gegenüber diesen führt. Dazu verändern sie toxisch wirkende Gliadinpeptide chemisch und beobachten deren Einfluss auf die Immunantwort.

Aus den Ergebnissen könnte ein therapeutischer Ansatz entwickelt werden, der bei Zöliakiepatienten eine entzündungsfördernde in eine entzündungshemmende Immunantwort umwandelt, was eine Schädigung des Dünndarms verhindern würde. (Uni Gießen)

“Man nennt dieses Phänomen Eigenschwingungen oder Freie Schwingungen der Erde”, erklärt Professor Dr. Manfred Bonatz. Der emeritierte Professor hat das Geo-Observatorium in seinem Haus in Odendorf eingerichtet. In einem ständigen Hin und Her verändert der Erdkörper geringfügig seine Form. Es handelt sich um sehr komplexe Bewegungsvorgänge mit Perioden von etwa 2 Minuten bis zu etwa einer Stunde. Der Sachverhalt lässt sich in gewisser Weise veranschaulichen durch eine Glocke, die mit einem Hammer angeschlagen und zum Tönen gebracht wird.

Das Erdbeben wurde ausgelöst um 05:46:23,0 Weltzeit UTC (entsprechend 6 Uhr 46 Minuten 23 Sekunden hiesiger Zeit). Die erste seismische Welle erreichte das Observatorium in Odendorf um 05:58:51UTC, also mit 12 Minuten und 28 Sekunden Verzögerung. “Danach konnten wegen der großen Amplituden der einlaufenden seismischen Wellen während mehrerer Stunden keine auswertbaren Signale mehr gewonnen werden”, berichtet Professor Bonatz.. Die Signale der Eigenschwingungen wurden erst sichtbar, als die Energie der die Erde permanent umlaufenden und durchlaufenden seismischen Wellen allmählich abgenommen hatte.

Die mittlere Schwingungsperiode betrug etwa 6,5 Minuten, maßen die Wissenschaftler. Die vertikalen Bodenbewegungen lagen zu Beginn der Beobachtung bei einigen Zehntel-Millimetern. Etwa 50 Stunden nach dem Beginn des Erdbebens waren die Ausschläge soweit abgeklungen, dass sie nicht mehr detektiert werden konnten. “Natürlich geht von den Eigenschwingungen des Erdkörpers keine Gefahr aus, dafür sind die Bodenbewegungen zu gering”, sagt Professor Bonatz. Die Vorgänge seien jedoch wissenschaftlich von großer Bedeutung, da sie wesentliche Informationen über physikalische Eigenschaften des Erdkörpers enthalten.

Das Geo-Observatorium in Odendorf ist eine Außenstelle des Instituts für Geodäsie und Geoinformation der Universität Bonn. Es dient der Erfassung tektonischer Effekte und der zeitlichen Veränderungen der Schwere der Erde. Dabei arbeitet das Observatorium mit anderen wissenschaftlichen Institutionen zusammen. (Uni Bonn)

Wissenschaftliche Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Trocknungstechnik ist für die Industrie weltweit von größter Bedeutung. Lebensmittel, Pharmaka, Baustoffe, Waschpulver und Vieles mehr sind hochwertige und sensible Produkte, aus denen im Herstellungsverlauf mit Hilfe komplizierter Verfahren Flüssigkeit entfernt werden muss. Wissenschaftler entwickeln Technologien, um die Trocknungsprozesse den Eigenschaften der Güter anzupassen, Trocknungszeiten zu verkürzen und zweckmäßig in einen Produktionsablauf einzufügen. Dabei reicht die Spanne von der Herstellung von Medikamenten und Instantpulvern über die Gefriertrocknung zur Restaurierung von durch Wassereinwirkung beschädigter Bücher bis zur Berechnung der Feuchteverteilung von Feuchttüchern. Verfahrenstechniker der Otto-von-Guericke-Universität gehören zu den weltweit führenden Wissenschaftlern auf dem Gebiet.

Der thematische Schwerpunkt der Tagung liegt auf der Wirbelschichttechnik, einem Verfahren, bei dem aus Flüssigkeiten Granulate mit fest definierten Eigenschaften entstehen. Eine Ausstellung von 20 Unternehmen wird das Symposium begleiten. (Uni Magdeburg)

So kann man zum Beispiel am Essener Campus spielerisch Niederländisch lernen oder die richtige französische Aussprache. Zoologen geben Einblicke in die verborgene Welt der Parasiten und die Untertagewelt des “Kumpel Graumull”, einem afrikanischen Nagetier. Mehr über die Beschaffenheit und die Funktion der eigenen Füße verrät ein Blick in den 3D-Laserscanner.

Mediziner erläutern u.a. die Ursachen für Übergewicht, blicken in die Herzchirurgie der Zukunft oder diskutieren die Auswirkungen einer Nierentransplantation im Alter von 30 Jahren. Im Bionautilus kann man eine interaktive 3D-Reise durch den menschlichen Körper unternehmen. Wie eine gesunde Stadt aussieht oder sich in Nachtbeleuchtung zeigt, wird ebenso vorgestellt wie die Faszination durch Feuer und Flammen in einer musikalisch untermalten Chemie-Experimentalvorlesung.

Illustrationen und Literatur zur Nacht präsentiert die Uni-Bibliothek. Tanzfreudige können sich klassisch zu Walzerklängen drehen, aber auch Rock- und Hip Hop-Freunde kommen auf ihre Kosten. Die bekannte TV-Stand-Up Comedy “NightWash” von Klaus-Jürgen “Knacki” Deuser und jungen Nachwuchstalenten wird ebenfalls mit einer Special-Veranstaltung auf dem Essener Campus erwartet.

Mathematiker werden beweisen, wie lebendig und fesselnd ihre Wissenschaft sein kann. Mit richtig gelösten Knobel- und Tüftelaufgaben kann man mit etwas Glück sogar einen Preis gewinnen. Im mobilen Umweltlabor werden Feinstäube, Ozon oder auch Stickoxide in der Luft gemessen und analysiert. Außerdem kann man einen kleinen Vulkan beim Ausbruch beobachten oder Thermalquellen im Modell aufnehmen.

Zu den Grenzen des Universums und seinen ungelösten Rätseln lädt die Physik in den M-Bereich am Duisburger Campus ein. Wissenschaftler entführen Interessierte spielerisch in die Welt der Schnüffelnasen und lassen die Magie des Magnetismus spürbar werden. Gezeigt wird u.a. auch, wie die Nanozwerge tanzen und sich Strom aus Körperwärme herstellen lässt. Spannende Unterhaltung verspricht der Programmpunkt “Die besten YouTube-Filme zur Physik im Alltag”. Ein weiteres Themenfeld ist die Frage, wie wir uns in Zukunft fortbewegen werden.

Ebenfalls zahlreiche spannende Schau-Effekte sind im Rahmen der Engineer’s Night zu bestaunen, die zahlreiche Labortüren im Uni-Bereich Bismarckstraße öffnet. Dazu zählen zum Beispiel das Brandentdeckungslabor (“Wenn Atemzüge zählen”) oder der Schlepptank in der Schiffstechnik. Der Aktionskünstler HA Schult wird mit einer Strom-Zeit-Performance erwartet. Auch die künstlerische Seite kommt nicht zu kurz: Es gibt Musik, Theater und andere Showvorführungen, darunter chinesisches Schattenboxen, orientalischen Tanz und Trommelmusik.

“Dass Wissenschaft etwas für Jedermann ist, soll ein Blick hinter die Kulissen der Labore und Institute beweisen. Die Besucher können sich nicht nur über aktuelle Forschungsarbeiten informieren, sondern auch selbst aktiv werden”, fasst der Programmverantwortliche Prof. Rudolf Juchelka das Konzept zusammen. Es wurde in enger Kooperation mit den beiden Universitätsstädten entwickelt und verbindet beide Hochschul-Standorte miteinander. Die Programmpunkte zeigen, woran geforscht wird und was den Reiz wissenschaftlichen Arbeitens ausmacht.

Als Attraktion wird zusätzlich der BIOTechnikum-Truck des Bundesforschungsministeriums einen Stopp einlegen und seine Türen öffnen. (Uni Duisburg-Essen)

Im Unterschied zu Förderlinie A ist es Ziel von „Förderlinie B: Förderung herausragender Nachwuchswissenschaftler/innen (intern)“ wissenschaftlichem Nachwuchs, der bereits eigenständig Drittmittelprojekte eingeworben hat, die Möglichkeit zu geben, neue Projekte anstoßen zu können. Als Unterstützung werden maximal 30.000 Euro gewährt.

Zudem will die Goethe-Universität ein attraktives Umfeld für herausragende externe Nachwuchswissenschaftler schaffen. In „Förderlinie C: Förderung herausragender externer Nachwuchsgruppen“ können sich deshalb wissenschaftliche Einrichtungen der Hochschule um maximal 200.000 Euro für Nachwuchsgruppen bewerben, die neu nach Frankfurt kommen. (Uni Frankfurt)

„Der Sachstandbericht des IPCC ist eine wichtige und in ihrer Art einzigartige Bestandsaufnahme dessen, was wir über den Klimawandel und seine Folgen für Umwelt und Gesellschaft heute wissen“, so Prof. Dr. Jochem Marotzke, Geschäftsführender Direktor des MPI-M, der als „Coordinating Lead Author“ – die höchste Autorenkategorie – fungiert.

Neben Prof. Marotzke wurden vier weitere Kollegen vom KlimaCampus als leitende Autoren vom IPCC ausgewählt. Dr. Victor Brovkin und Prof. Dr. Bjorn Stevens vom MPI-M für die Kapitel „Carbon and Biogeochemical Cycles” und „Clouds and Aerosols”. Als Experten für das zentrale Thema Meeresspiegelanstieg wählte das Entscheider-Gremium Prof. Dr. Detlef Stammer, Institut für Meereskunde der Universität Hamburg und Max-Planck-Fellow. Alle vier gehören damit zur Working Group 1, in der es um die physikalischen Grundlagen des Klimawandels und um naturwissenschaftliche Grundlagenforschung geht. Prof. Dr. Daniela Jacob, MPI-M und Climate Service Center, wurde für die Working Group 2 ausgewählt, die sich mit den Folgen des Klimawandels für Umwelt und Gesellschaft und mit möglichen Anpassungsstrategien befasst.

Der Bericht bündelt Erkenntnisse, die die internationale Wissenschaftlergemeinde im Bereich der Klimaforschung in den letzten Jahren gewonnen hat. Die Autor/inn/en prüfen dabei die Ergebnisse, gleichen sie ab und ordnen sie ein. Aufgrund der Kritik am Bericht von 2007, in dem Unstimmigkeiten entdeckt wurden, die später korrigiert werden mussten, ist eine Aufgabe für die jetzt Nominierten zentral: die eingereichten Beiträge nach guter wissenschaftlicher Praxis kritisch zu hinterfragen. (Uni Hamburg)

Dauerhaft zu hoher Blutdruck belastet das Herz, verengt die Gefäße, beschleunigt die Gefäßverkalkung und verschlechtert so die Organdurchblutung. Patienten mit Bluthochdruck besitzen daher ein höheres Risiko für Schlaganfall, Herz- sowie Nierenerkrankungen. Dagegen helfen blutdrucksenkende Medikamente. Doch bei etwa 15 bis 20 Prozent der Patienten wirken diese Medikamente nicht. Eine Alternative wäre der Baroreflexschrittmacher, dessen Wirkungsweise Wissenschaftler um Professor Jordan in Kooperation mit der MHH-Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie und der MHH-Klinik für Nieren- und Hochdruckerkrankungen untersuchen. In verschiedenen Studien implantierte MHH-Chirurg Dr. Max Pichlmaier gemeinsam mit dem Nephrologen Jan Menne 19 Patienten den Schrittmacher.

“Die Schrittmacherelektroden, die um die Halsschlagader gelegt sind, senden elektrische Impulse an die sogenannten Barorezeptoren. So wird dem Gehirn ein noch höherer Blutdruck vorgetäuscht. Das Gehirn steuert dem entgegen und senkt den Blutdruck”, erklärt der Mediziner. “In unserer Studie konnten wir erstmals zeigen, dass der Schrittmacher die Aktivität des vegetativen Nervensystems beeinflusst. Die elektrischen Impulse signalisieren dem Gehirn, die Aktivität im Sympathikus zu verringern und die im Parasympathikus zu steigern”, sagt Professor Jordan. “Erfreulicherweise wurde die normale Funktion der Barorezeptoren, die den Blutdruck stabilisiert, durch die elektrische Stimulation sogar besser, nicht schlechter. Es ist aber noch nicht bewiesen, dass der Schrittmacher den Blutdruck langfristig senkt und so Folgeschäden verhindert.”

“Das Gerät kommt dieses Jahr auf den Markt. Die Mehrzahl der Patienten mit Bluthochdruck kann mit geeigneten Medikamenten gut eingestellt werden. Da die Implantation des Baroreflexschrittmachers eine Operation erfordert, die nicht ohne Risiken ist, wird diese Behandlungsmethode auch in Zukunft Risikopatienten vorbehalten bleiben, die auf andere Behandlungsmethoden nicht ansprechen”, erklärt Professor Jordan. (MHH)

Die Riesensummen relativieren sich angesichts der Tatsache, dass bei inzwischen mehr als 40 Mitarbeitern nur zweieinhalb Stellen aus dem Unihaushalt finanziert werden, also fast alle Mitarbeiter aus diesen eingeworbenen Drittmitteln bezahlt werden. Allein für Personalausgaben müssten jährlich 1 bis 1,5 Millionen Euro eingeworben werden, sagt der Wissenschafter. “Das geht eigentlich nur, wenn wir uns aktuellen Forschungsthemen widmen, die auch für die Industrie von Bedeutung sind.
Dafür muss dann aber in den verschiedenen Stadien der Projekte von der Vorläuferforschung über die Beantragungsphase und die eigentliche Forschungsphase innerhalb des Projekts auch hart gearbeitet werden”, so Giso Hahn weiter.

Sind Gelder und Spenden aus der Wirtschaft für ihn als Wissenschaftler mit einem “Gschmäckle” verbunden? “Im Rahmen von konkreten Forschungsprojekten ein klares Nein”, lautet die Antwort von Giso Hahn, “da hier vertraglich genau definiert ist, wofür das Geld innerhalb des Projekts eingesetzt werden kann. Außerdem bestehen klare Verträge, die von der Rechtsabteilung ausgehandelt werden. Ohne diese Drittmittelprojekte wäre ein großer Teil der universitären Forschung und Ausbildung nicht möglich.” Bei frei zur Verfügung gestellten Mitteln ohne konkreten Projekthintergrund müsse natürlich sichergestellt werden, “dass hier keine unerlaubte Einflussnahme stattfindet.” Giso Hahn: “Wir wären aber schlecht beraten, wenn wir dies zuließen, da wir auch mit weiteren Partnern aus der Industrie zusammenarbeiten, die teilweise Konkurrenten sind. Somit wollen und müssen wir unabhängig bleiben, wenn wir auch weiterhin längerfristig erfolgreich forschen wollen.”

Was genau soll mit den 1,25 Millionen Euro passieren? Ist der Wissenschaftler frei in der Verwendung des Geldes? Gibt es einen Vertragspassus, wonach Forschungserkenntnisse nur an das Unternehmen weitergegeben werden dürfen, das die 1,25 Millionen Euro zur Verfügung gestellt hat?

Antworten auf diese Fragen und das ganze Interview:
www.uni-konstanz.de/imgespraech. (Uni Konstanz)

Nach Abschluss seines Medizinstudiums promovierte Prof. Dikic 1991 zunächst an der Universität Zagreb. Anschließend schloss er sich Prof. Josef Schlessinger (Universität New York) an und erlangte 1995 zusätzlich den PhD. Seine weitere wissenschaftliche Karriere führte ihn über Uppsala (Schweden) schließlich nach Frankfurt (2002), wo er seit 2009 als Direktor des Instituts für Biochemie II sowie des Instituts für Molecular Life Sciences tätig ist.

Dikics Forschung konzentriert sich auf ein kleines, überall in Zellen vorhandenes Molekül, das Ubiquitin. Anfang der 1980er Jahre entdeckten die späteren Nobelpreisträger Aaron Ciechanover, Avram Hershko und Irwin Rose, dass Proteine, die „ausgedient haben“ oder defekt sind, von der Zelle mit Ubiquitin (Ub) markiert werden und (nur) dann entsorgt werden können. Der Vorgang ist von fundamentaler Bedeutung für das Funktionieren einer Zelle. In den letzten Jahren hat sich herausgestellt, dass Ub neben seiner Bedeutung für den Proteinabbau durch das Proteasom, den zellulären „Schredder-Apparat“, viele weitere Funktionen erfüllt. Die Ubiquitinierung von Proteinen spielt zum Beispiel eine Rolle bei der Regulation des Zellzyklus, beim zellulären Proteintransport oder bei der Aktivierung von Enzymen.

Prof. Dikic hat mit seiner Forschung entscheidend zum Wissen um die vielfältigen Wirkungen von Ub beigetragen. Während sich die meisten Forscher damit beschäftigten zu verstehen, wann und wie Proteine ubiquitiniert werden, ging Prof. Dikic bald einen Schritt weiter. Er untersuchte, wie die Zelle die Ubiquitinierungsvarianten erkennt, unterscheidet und sie schließlich in die entsprechende Reaktion übersetzt. Sein Hauptaugenmerk richtete Dikic dabei auf Ub-bindende Domänen (UBDs) in den Ub-Rezeptoren. Von den derzeit etwas mehr als 20 bekannten Arten von UBDs hat Prof. Dikic vier Domänen (Ubz, Ubm, Pru, UBAN) entdeckt sowie strukturell und funktionell charakterisiert. Es gelangen ihm nicht nur detaillierte Einblicke in die atomare Funktionsweise von UBD und Ub-Rezeptoren. Er konnte auch erklären, wie dadurch grundlegende zelluläre Prozesse bestimmt bzw. die Pathogenese verschiedener Erkrankungen wie Krebs oder Entzündungsreaktionen beeinflusst werden.

In seinen Projekten verbindet Prof. Dikic funktionelle Studien mit strukturellen Analysen der Ub/UBD-Interaktion. Dadurch werden die von ihm betrachteten zellulären Abläufe nicht nur auf atomarer Ebene verstanden sondern auch die Grundlage für die Entwicklung von hochspezifischen Wirkstoffen geschaffen.

Ivan Dikic erhielt im Januar die Zusage eines „Advanced Investigator Grant“ des European Research Council (ERC) in Höhe von 2,5 Millionen Euro. Im November 2009 wurde ihm der mit 10.000 Euro dotierte Sir Hans Krebs-Preis der Gesellschaft der Freunde der Medizinischen Hochschule Hannover verliehen. (Uni Frankfurt)

Ohne Wasser gäbe es auf unserem Planeten kein Leben. Ein Großteil des Wassers, das heute in unseren Ozeanen vorhanden ist, ist wahrscheinlich uralt: Es stammt vermutlich aus einer kosmischen Wolke, die einst unsere Sonne umgab. Aus dieser Wolke hat sich vor 4,5 Milliarden Jahren unser Planetensystem gebildet. Wo das Wasser allerdings genau her kommt und wie es schließlich seinen Weg auf die Erde finden konnte, bleibt bis heute ein Rätsel.

Die Wissenschaftler aus Bonn und Leiden konnten nun zum ersten Mal Wasser um einen jungen Stern ganz ähnlich unserer Sonne lokalisieren. Der Stern ist von einer Scheibe aus Gas und Staub umgeben, aus der sich später vermutlich Planeten formen werden. Die Forscher haben entdeckt, dass die Scheibe große Mengen Wasser enthält – hundertmal soviel, wie sämtliche Ozeane der Erde zusammen.

Für ihre Beobachtungen nutzten sie am französischen Institut de Radioastronomie Mellimétrique (IRAM) ein so genanntes Interferometer, mit dem sie die vom Stern ausgehende Strahlung analysierten. Dadurch gelang es ihnen, den genauen Ort einer großen Menge heißen Wasserdampfs innerhalb der Scheibe zu bestimmen. Normalerweise sind derartige Messungen nur von Satelliten aus möglich: Wie eine riesige Sonnenbrille filtert die Erdatmosphäre nämlich die für Wasser charakteristischen Wellenlängen heraus. Teleskope an Bord von Satelliten sind aber vergleichsweise klein und haben keine hohe Auflösung.

Wasser besteht aus Sauerstoff und Wasserstoff. Dabei enthält eines von 500 Wassermolekülen ein etwas schwereres Sauerstoff-Atom als normal – Physiker sprechen von einem Sauerstoff-Isotop. “Schweres” Wasser verrät sich aber durch eine ganz charakteristische Wellenlänge, die die Erdatmosphäre problemlos durchdringen kann. Die Forscher nutzten dieses Phänomen, um mit dem erdgestützten und entsprechend hoch auflösenden IRAM-Interferometer ihre Beobachtungen durchzuführen. “So konnten wir das Wasser viel genauer orten, als normalerweise möglich gewesen wäre”, erklärt Professor Dr. Jes Jørgensen.

Der Forscher vom Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn ist inzwischen an die Uni Kopenhagen gewechselt. Zusammen mit der Leidener Astronomin Professor Dr. Ewine van Dishoeck hatte er einen jungen Stern untersucht, der sich erst vor ungefähr 10.000 bis 50.000 Jahren gebildet hat. Dabei fanden die Wissenschaftler heraus, dass sich ein Großteil des entdeckten Wasserdampfes innerhalb der rotierenden Gas- und Staubscheibe konzentriert. Der Abstand zum Stern beträgt dabei im Schnitt 25 AU (Astronomische Einheiten; 1 AU = der Abstand von unserer Erde zur Sonne) – das entspricht der Entfernung vom Neptun zur Sonne.

Frühere Beobachtungen dieses jungen Sterns hatten nahe gelegt, dass das Wasser in Form von Gas regenähnlich auf die Scheibe nieseln könnte, um sich dort zu sammeln. Die IRAM-Daten beweisen allerdings, dass die Wassermenge innerhalb der Scheibe hundertmal größer ist, als dieses Modell voraussagt. “Das Wasser ist sehr wahrscheinlich in einer heißen Schicht direkt über der mittleren Ebene der Scheibe zu finden”, erklärt Ewine van Dishoeck, die momentan auch am Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik in Garching arbeitet. “Unsere Beobachtungen deutet darauf hin, dass ein Großteil des Wassers in gefrorenem Zustand in die Scheibe eintritt. Die hohen Temperaturen innerhalb der Scheibe sorgen allerdings schnell dafür, dass es verdampft.”

“Nur das IRAM Plateau de Bure Interferometer ist zur Zeit in der Lage, die überaus schwachen Signale des schweren Wassers einzufangen und in Bilder umzuwandeln”, betont Jes Jørgensen, Hauptautor des Artikels. “Darüber hinaus operiert das IRAM-Interferometer bei Wellenlängen, die es uns möglich machen, noch viel tiefer in die Scheiben hineinzublicken. Dadurch können wir die physikalischen und chemischen Prozesse studieren, die die Frühphase dieser Scheibe entscheidend mitbestimmten. Wir werden daraus sicher auch etwas über die Entstehung der Planeten lernen.” (Uni Bonn)