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SFB 1756:  Chemische und Biologische Prinzipien zellulärer Trigger-Antworten

Fachliche Zuordnung Biologie
Chemie
Förderung Förderung seit 2026
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 550938463
 
Die Fähigkeit von Zellen, Reize oder „Trigger“ wahrzunehmen und angemessen darauf zu reagieren, ist eines der wesentlichen Kennzeichen von Leben. Trigger können chemischer oder physikalischer Natur sein und ihren Ursprung in der Zelle selbst oder in der Umgebung haben, ihnen allen ist aber gemeinsam, dass die korrekte Reaktion darauf eine grundlegende Bedeutung für die Vitalität der Zelle hat. Trotz dieser zentralen Rolle ist unser Verständnis der molekularen Mechanismen, die für die Erzeugung, Wahrnehmung und Verarbeitung von Triggern verantwortlich sind, noch unvollständig. In der Regel lösen Trigger eine vorübergehende oder dauerhafte Veränderung der Konformation, Interaktion, Aktivität oder auch der Lokalisierung von Proteinen und Nukleinsäuren aus. Hier spielen die ko- und posttranskriptionelle Regulation der Ribonukleinsäure, posttranslationale Modifikationen von Proteinen oder auch die Bildung biomolekularer Kondensate eine Schlüsselrolle. Wie diese unterschiedlichen molekularen Mechanismen zusammenwirken, um eine definierte zelluläre Antwort hervorzurufen, ist bis dato nur unzureichend verstanden. Das Ziel des Sonderforschungsbereichs ist es daher, zu verstehen, wie Zellen Veränderungen ihrer Umgebung wahrnehmen, wie spezifische Reize unterschiedliche zelluläre Reaktionen auslösen und wie diese Prozesse auf molekularer Ebene verstanden und gezielt manipuliert werden können. Folgende Fragen werden untersucht: (i) Wie werden neuartige Reize erzeugt und verarbeitet? (ii) Wie lösen chemische Trigger mittels spezifischer posttranslationaler Modifikationen definierte zelluläre Reaktionen aus? (iii) Wie beeinflussen physikalische Reize wie Hitze und mechanische Belastung die Aktivität und Funktion von Enzymen? Ein wesentliches Hindernis im Forschungsfeld ist die begrenzte Verfügbarkeit robuster Methoden, die eine Quantifizierung und gezielte Manipulation von Triggern in der komplexen zellulären Umgebung erlauben. Im SFB werden wir innovative Werkzeuge und Methoden der Chemischen Biologie entwickeln und anwenden, die eine präzise, orts- und zeitaufgelöste Freisetzung und Beobachtung von Triggern ermöglichen. Sechzehn wissenschaftliche Projekte sind in zwei Forschungsbereiche gegliedert: Die Projekte im Bereich A untersuchen die Erzeugung von Reizen und deren Wahrnehmung durch die Zelle mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung. Die Projekte in Bereich B werden klären, wie Zellen Trigger verarbeiten und in definierte zelluläre Antworten umsetzen. Die Forschung des SFB wird zu einem erweiterten mechanistischen Verständnis führen, wie Zellen Reize ihrer Umwelt wahrnehmen und integrieren und ihre Physiologie entsprechend anpassen. Es werden neue Möglichkeiten geschaffen, diese molekularen Prozesse gezielt zu manipulieren und zu kontrollieren. Die Aufklärung grundlegender Prinzipien zellulärer Trigger-Antworten wird daher langfristig auch eine Translation in biotechnologische Anwendungen und therapeutische Strategien ermöglichen.
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

Laufende Projekte

Antragstellende Institution Universität Konstanz
Beteiligte Hochschule Universität Wien
 
 

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