Pressemitteilung

 Klosterneuburg, 17. September 2013
Preisregen für JungforscherInnen am IST Austria Renommierte Auszeichnungen unterstreichen Exzellenz von NachwuchswissenschaftlerInnen Die Post-Doktoranden am Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) sind so
unterschiedlich wie die Fragen, die sie in ihren Arbeiten verfolgen, die Ansätze, die sie verwenden und die
Länder, aus denen sie kommen. Aber eine Sache, die sie alle teilen, ist, dass sie bereits vor ihrer Zeit am
IST Austria exzellente Forschungsarbeit geleistet haben. Das wird mit Preisen bewiesen, die PostDoktoranden am IST Austria vor kurzem für ihre Dissertationen und deren Veröffentlichungen bekommen
haben.
Mechanik von Zellkontakten: Mateusz Sikora hat für sein PhD Diplom einen Preis vom Physikinstitut
der Polnischen Akademie der Wissenschaften sowie ein Langzeitstipendium der European Molecular
Biology Organization (EMBO) erhalten. Damit wird seine Forschung der nächsten zwei Jahre als PostDoktorand im Labor von Prof. Carl-Philipp Heisenberg am IST Austria unterstützt. Sikoras Doktorarbeit in
theoretischer Physik handelt von Modellen zur Entfaltung und Dehnung von Proteinen. Seit Beginn seiner
Arbeit im Frühling im Labor von Carl-Philipp Heisenbergs Entwicklungsbiologie-Gruppe kombiniert er
seinen theoretischen Hintergrund mit experimentellen Techniken, um Fragen über die Mechanik bei
Verbindungen zwischen Zellen zu verstehen. Sikora wird mit Hilfe von Experimenten ein Modell der
Kontakte zwischen den Zellen entwickeln und dieses Model verwenden, um das Verhalten solcher
Kontakte von Zelle zu Zelle vorherzusagen. In einer Rückkoppelungsschleife werden seine
experimentellen Ergebnisse benutzt, um sein Model zu verfeinern, womit die Kontakte von Zelle zu Zelle in
ihrem ganzen Umfang – vom einzelnen Protein über Zellen bis hin zu einem ganzen Embryo – erklärt
werden sollen.
Evolutionäre Stillstände: Marjon de Vos veröffentlichte ihr Projekt über evolutionäre Dynamik, das sie
während ihrer Dissertationsarbeit am FOM Institute AMOLF in Amsterdam abgeschlossen hatte, im Juni
dieses Jahres in PloS Genetics. Die Jungforscherin verwendete das Bakterium Escherichia coli um
genetische Stillstände in der Evolution zu studieren. Bei natürlicher Selektion entwickelt ein Organismus
Eigenschaften, die ihm Vorteile bringen. Wenn trotzdem ein Schritt in der Evolution Richtung Vorteil
eigentlich von Nachteil ist, kommt die Evolution dieses Organismus zum Stillstand. De Vos untersucht wie
molekulare Signale helfen können, einen derartigen Stillstand zu überwinden, indem man ein Mittel
hinzufügt, das die Funktion der bakteriellen Lac-Repressoren ändert. Bei einem Vergleich von Mutationen
von E. Coli Bakterien, wird deutlich, dass die Entstehung dieser Mutationen von der Präsenz des Mittels
abhängig ist. Die Forschung von de Vos beweist, dass die äußeren Einschränkungen jene
Entwicklungspfade kontrolliert, die die Evolution nehmen kann.
Als Postdoktorandin in der Gruppe von Prof. Tobias Bollenbach wendet de Vos das Konzept von
Beschränkungen und Optimalität auf ökologische Systeme an, indem sie die Interaktionen zwischen
Bakterien studiert. Die beiden Modellsysteme, die sie verwendet, sind Darmbakterien von Kleinkindern
und Bakterien, die in Harnwegsinfektionen gefunden wurden. In beiden Systemen bilden die Bakterien
komplexe Gemeinschaften. Diese Bakterien beeinflussen sich stark gegenseitig, ihre Wachstumsrate und
sogar ihr Überleben in der Gegenwart von Antibiotika. De Vos wird diese biotischen Interaktionen
erforschen, um besser zu verstehen, wie solche ökologischen Einflüsse bakterielles Überleben
beeinflussen.
Proteinfossile ausgraben: In seiner Doktorarbeit entwickelte Alvaro Ingles Prieta eine Methode, die
fossile Proteinstrukturen „ausgräbt“ und aufdeckt, wie sich diese entwickelt haben. Seine Arbeit wurde am
8. August in Structure veröffentlicht. Die physikalische Struktur von Proteinen ist wichtig für ihre Funktion
und variiert stark von Bakterium zu Bakterium. Allerdings ist noch sehr wenig darüber bekannt, wie sich
diese Strukturen entwickeln. Bis jetzt wurden nur die Strukturen von Proteinen in ihrer heutigen Form
miteinander verglichen, um Einblicke in deren Evolution zu gewinnen. Dieser Ansatz ähnelt dem, nur
lebende Vögel miteinander zu vergleichen, um die Vogelevolution zu verstehen, anstatt sich die Fossilien
anzusehen. Alvaro und seine Kollegen rekonstruierten die einfache Aminosäuresequenz von sogenannten
Thioredoxin-Proteinen von Bakterien aus dem Präkambrium, und zwar Archeea und Eukaryoten, die vor
vier Milliarden Jahren existiert haben. Dann reproduzierten sie diese Proteine im Labor und analysierten
mit Röntgenstrahlen ihre Kristallstruktur. Indem sie ihre selbst gebauten „molekularen Fossilien“
untersuchten, fanden die Forscher heraus, dass die Struktur der heutigen Thioredoxine jener alter
Thioredoxine bemerkenswert ähnlich ist. Dies deutet darauf hin, dass Proteinstrukturen über lange
Zeiträume konstant bleiben und sich in kurzen Schüben verändern und damit weiterentwickeln. Alvaro ist
ein Postdoktorand im Labor von Prof. Harald Janovjak, wo er Optogenetik verwendet, um die
Signalkaskade aus einer Protein-Familie, genannt FDFR1-Rezeptoren, die in einigen Formen von Krebs
überaktiviert sind, zu studieren.
Kontrollierte Gene: Anna Staron erhielt einen von drei Doktoratspreisen der deutschen Vereinigung für
Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Im Lauf ihrer Doktorarbeit studierte Staron bakterielle
Sigmafaktoren, die die Aktivität von Genen reguliert. Starin konzentriert sich auf eine Untergruppe, die
Sigmafaktoren mit extrazytoplasmatischer Funktion (ECF), die nur als Antwort auf einen Reiz in der Lage
sind, Gene zu regulieren. Fehlt der Impuls, werden ECF Sigmafaktoren durch sogenannte Antisigma
Faktoren von Aktivität abgehalten. Staron verwendet Genomanalyse, um die Kontrollmechanismen zu
klassifizieren und zu analysieren, wie Antisigma-Faktoren ihre Kontrolle ausüben. Staron ist nun eine PostDoktorandin in der Gruppe von Prof. Calin Guet, wo sie die Transkription von DNA in mRNA anhand von
Bakterien studiert, insbesondere wie der Abschluss der Transkription kontrolliert wird. Staron untersucht
im Detail sich auf transkriptionales Ablesen von Information in Bakterien. Dieser Vorgang tritt auf, wenn die
Transkription am Ende eines Gens nicht beendet wird. Folglich werden zwei benachbarte Gene in ein
einziges RNA Molekül transkribiert. Staron erforscht, wie das transkriptionale Ablesen die Genregulation
beeinflusst.
Bildunterschrift (von links): Marjon de Vos, Alvaro Ingles Prieta, Anna Staron, Mateusz Sikora / © IST
Austria. Kostenfreie Nutzung und Verbreitung im Kontext von IST Austria gestattet
Weitere Informationen:
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E-Mail: [email protected] | Tel: +43/(0)2243/9000-1006 | Mobil: +43/(0)676/40 12 562
IST Austria Das Institute of Science and Technology (IST Austria) in Klosterneuburg ist ein Forschungsinstitut mit eigenem Promotionsrecht. Das 2009 eröffnete Institut widmet sich der Grundlagenforschung in den Naturwissenschaften, Mathematik und Computerwissenschaften. Das Institut beschäftigt ProfessorInnen nach einem Tenure‐Track‐Modell und Post‐DoktorandInnen sowie PhD StudentInnen in einer internationalen Graduate School. Neben dem Bekenntnis zum Prinzip der Grundlagenforschung, die rein durch wissenschaftliche Neugier getrieben wird, hält das Institut die Rechte an allen resultierenden Entdeckungen und fördert deren Verwertung. Der erste Präsident ist Thomas Henzinger, ein renommierter Computerwissenschaftler und vormals Professor der University of California in Berkeley, USA, und der EPFL in Lausanne, Schweiz. www.ist.ac.at