Gerhard Wegener Molekulare Tierphysiologie Institut für Zoologie, Abteilung II, Becherweg 9 - 11, 1. Stock Tel.: 39-2315 * Fax: 39-3578 * e-mail: [email protected] FORSCHUNG Wir untersuchen die Wirkmechanismen von Hormonen und Nervensystem bei der Regulation und Integration von Stoffwechselprozessen. Für ein möglichst vollständiges Bild analysieren wir Prozesse auf mehreren Komplexitätsniveaus, von den Molekülen (Enzyme, Signalsubstanzen, Rezeptoren) und Zellen bis zu den Organen und, als typisch biologischer Ansatz, in völlig intakten Organismen (z.B. mittels Mikrokalorimetrie und NMRSpektroskopie in vivo). Bevorzugt wählen wir solche Versuchsobjekte, an denen man wichtige biologische Fragen besonders gut studieren kann. Regulation des Stoffwechsels der Muskulatur und des Nervensystems Die Skelettmuskulatur benötigt für ihre Arbeit einen hohen Umsatz des zellulären Energieträgers ATP. An isolierten Muskeln und ihren Teilen hat man die Stoffwechselreaktionen gut untersucht, es ist aber nicht klar, wie die Stoffwechselwege reguliert und integriert werden, z.B. wie im Muskel bei Arbeitsbeginn der Stoffwechsel über 100-fach aktiviert und bei einsetzender Ermüdung wieder gedrosselt wird. Wir haben Muskelarbeit unter natürlichen Bedingungen studiert (Schwimmen bei Fröschen und Fischen), und dabei die überraschende Entdeckung gemacht, daß bei der Steuerung des Muskelstoffwechsels in intakten Tieren bisher unbekannte Signalwege wichtig sind (siehe Krause, Wegener (1996) Am. J. Physiol. 270, R811R820 und R821-R829 sowie Experientia 52, 396-403, Übersicht). Neuropeptide, sek. Botenstoffe und Signaltransduktion bei Insekten Insekten besitzen als zentrales Stoffwechselorgan den Fettkörper, der den Blutzucker Trehalose produziert. Der Prozeß wird neuroendokrin gesteuert und erfordert eine grundlegende Umschaltung des Zellstoffwechsels. An intakten Insekten, inkubierten Fettkörpern und insbesondere isolierten Fettkörperzellen studieren wir den Signalweg. Ca2+ ist überragend wichtig, eine Tatsache die wir nutzen, um die Bedeutung dieser Signalsubstanz für die Steuerung des Stoffwechsels in diesen strukturell übersichtlichen, aber metabolisch äußerst komplexen Zellen genauer zu analysieren. (Übersicht: Becker, Schlöder, Steele, Wegener (1996), Experientia 52, 433 - 459; siehe auch unten). Sauerstoff und die Regulation des Flugstoffwechsels von Insekten Wir haben erstmalig den Stoffwechsel arbeitender Flugmuskeln in intakten Wanderheuschrecken in vivo mittels 31P-NMR analysiert. Daraus resultierte ein völlig neuer Einblick in Stoffwechselregulation dieser leistungsfähigsten aller Muskeln. Nun versuchen wir, u.a. durch fluoreszenzoptische Analyse fliegender Insekten, einen neuen Zugang zu dem ungelösten Problem der Regulation der mitochondrialen ATP-Synthese zu finden. (Übersicht: Wegener (1996), Experientia 52, 404-412) Werdegang 1961-1968 Biologie / Mathematik / Physiol. Chemie in Münster 1969 Promotion (bei Prof. Rensch, Münster) 1969-1970 Wiss. Assistent (Prof. Zebe) 1970-1974 Stipendiat der DFG, wiss. Ass., Akad. Rat Zoologie Heidelberg (Prof. Duspiva) 1975 Abteilungsvorsteher und Professor für Zoologie in Mainz 1981-1982, 1986 Dept. of Biochem., Univ. of Oxford, U.K. Lehraufgaben VL „Einf.i.d.Biologie“ VL „Tierphysiologie“ FII-Kurs „Regulation des Zell- und Organstoffwechsels d. Tiere“ Seminar „Stoffwechselregulation“ Seminar „Philosoph. und gesellschaftl. Aspekte des Verhältnisses Mensch-Tier“ Exkursion „Meeresbiologie“ (Wattenmeer) Gremienarbeit Fachbereichsrat (FBR) Drei aktuelle Publikationen Vorsitzender der FBR Candy, Becker, Wegener (1997) Comp. Biochem. Physiol. 117B, 497-512 Kommission für Förd. Becker, Liewald, Wegener (1998) J. Comp. Physiol. B 168, 159-167 des wiss. Nachwuchses Stellv. Vorsitz „Zentr. Becker und Wegener (1998) J. Exp. Biol. 201, 1939-1946 Komm. GraduiertenBesonderheiten förderung“ Vertrauensdozent für ausländische Studierende im FB Biologie. Koordinator für Forschungszentren Auslandsstudium im FB Biologie (ERASMUS/SOKRATES-Programm der E.U.) (NMFZ und MWFZ) Langjährige Kooperationen mit den Universitäten Oxford, Birmingham, Brüssel. FBR-Gremien