Allgemeine Zoologie (Deitmer)

Tierphysiologie (Friauf)

Pflanzenphysiologie (Neuhaus)

Zellbiologie (Herrmann)

Entwicklungsbiologie der Tiere (Leitz)

Humanbiologie und Humangenetik (Prof. Kins)

In der Vertiefungsrichtung Zellbiologie / Physiologie werden Funktionen und Mechanismen von Tieren und Pflanzen behandelt. Die Eigenschaften und Funktionen von Proteinen sowie von Transport-, Signal- und Regulationsvorgängen in Zellen und bei zellulären Interaktionen bilden dabei Schwergewichte der praktischen wie theoretischen Ausbildung. Thematische Schwerpunkte sind u.a. die Rolle der Glia im Nervensystem, Ontogenese und Funktion des Hörsystems bei Säugetieren, Transportvorgänge und Primärstoffwechsel in Pflanzen, Struktur-Funktionsbeziehungen von Membranproteinen, und Differenzierungsvorgänge in einfachen tierischen Organismen. Die durch Publikationen in renommierten Fachzeitschriften dokumentierte Qualität der Forschung in dieser Vertiefungsrichtung wird in eine hochwertige Ausbildung umgesetzt. Studierende lernen, in kleinen Gruppen mit modernen Methoden und Geräten zu arbeiten (z.B. Konfokale und Zwei-Photonen-Laser-Rastermikroskopie; Mikroinjektions- und Patch Clamp-Techniken; Calcium-Imaging; hochauflösende Protein-Massenspektrometrie; BIACORE-Analytik zur Untersuchung von Protein-Liganden-Wechselwirkungen; Reinigung und in vitro Rekonstitution von Membranproteinen) und werden frühzeitig in anspruchsvolle wissenschaftliche Arbeit eingeführt.

Das Forschungsgebiet der Abteilung Allgemeine Zoologie ist die zelluläre Neurobiologie, speziell Eigenschaften von Gliazellen und Neuronen sowie deren Wechselwirkungen in Nervensystemen. Es werden vor allem intrazelluläre Calciumsignale, synaptische Ereignisse und gliale Transportproteine sowie Proteininteraktionen untersucht. In diesen Projekten soll die Bedeutung der Glia-Neuron-Kommunikation für die Informationsverarbeitung im Gehirn und bei der Entwicklung weiter aufgeklärt werden.

Im Mittelpunkt des Interesses der Abteilung Tierphysiologie steht die Sinnes- und Entwicklungs-Neurobiologie. Untersucht wird die Komplexität und die Präzision der Verknüpfungen von Neuronen im Säugergehirn, die entscheidend sind für seine Funktion. Zentrales Ziel der Forschung ist hier die Aufklärung der Mechanismen, die diese Präzision während der Ontogenese ermöglichen und während des gesamten Lebens aufrechterhalten. Die Experimente konzentrieren sich auf das zentrale auditorische System, das aus mehreren Relais-Stationen mit einer großen Zahl von exzitatorischen und inhibitorischen Verknüpfungen besteht. Zur Zeit werden Schaltkreise im auditorischen System von Ratten und Mäusen mit Hilfe von physiologischen, anatomischen, molekularen und biochemischen Techniken untersucht.

In der Abteilung Zellbiologie steht die Untersuchung der Biogenese von Mitochondrien im Mittelpunkt. Mit Hilfe der Modellsysteme Saccharomyces cerevisiae and Neurospora crassa wird die Funktion mitochondrialer Translocasen erforscht. Diese vermitteln als Multiproteinkomplexe den Import und die korrekte Verteilung von Proteinen in die verschiedenen mitochondrialen Subkompartimente (mitochondriale Matrix, innere Membran, Intermembranraum und äußere Membran).

In der Abteilung Pflanzenphysiologie werden Transportproteine von Pflanzen untersucht. Ziel ist es, die Funktionen der Transporter auf molekular-biochemischer (Transportmechanismen, Substratspezifität, Struktur-Funktionsbeziehungen) und auf physiologischer Ebene (Bedeutung für Energiehaushalt und pflanzlichen Primärmetabolismus, für Entwicklung und Anpassungsvorgänge) zu verstehen. Spezielle Aspekte sind derzeit ATP Transporter in Membranen von Mitochondrien und Chloroplasten, und in der Vakuolenmembran lokalisierte Dicarbonsäuretransporter.

Die Abteilung Entwicklungsbiologie der Tiere beschäftigt sich mit der Regulation der Metamorphose der Planulalarve des marinen Hydrozoons Hydractinia echinata (Stachelpolyp). Die Tatsache, dass die Metamorphose vom Experimentator ausgelöst werden kann, erleichtert die Untersuchung aller für eine korrekte Entwicklung notwendigen Kommunikationsvorgänge. Grundfragen der Proliferation, Differenzierung, des Zelltodes, der Musterbildung und der Morphogenese sind Themen der Arbeiten am Stachelpolypen.

Humanbiologie und Humangenetik (Prof. Kins)Die Abteilung Humanbiologie und Humangenetik beschäftigt sich mit der Alzheimer Krankheit: APP-Funktion & Transport.