Mainz – Zwei Postdoktoranden und vier Doktoranden der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) werden 2017 in die Nachwuchsförderung der Carl-Zeiss-Stiftung aufgenommen. Die Postdocs und die Doktoranden werden zwei Jahre lang über ein Stipendium unterstützt. Die Universität war damit bei sechs von insgesamt acht eingereichten Anträgen erfolgreich. Die Carl-Zeiss-Stiftung fördert mit ihrem Programm naturwissenschaftliche und mathematische Studien in Forschung und Lehre, wobei für die jährlichen Ausschreibungen wechselnde fachliche Schwerpunkte gesetzt werden. In die Förderung werden der JGU-Postdoktorand Dr. Stefan Jacob und die Postdoktorandin Dr. Christina Müller einbezogen, außerdem die Doktoranden Silvan Hürkey, Martin Lange und Sebastian Lips sowie die Doktorandin Natalie Tober.
Silvan Hürkey wird als Doktorand in der Neurobiologie-Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Carsten Duch über die Konstruktionsprinzipien neuronaler Schaltkreise forschen. Im menschlichen Gehirn sind auf engstem Raum über 100 Milliarden Nervenzellen mit etwa 100 Trillionen Synapsen verschaltet. Damit sich überhaupt leistungsfähige Nervensysteme entwickeln konnten, ist bei begrenztem Raum eine Optimierung erforderlich. Die Analyse der Konstruktionsprinzipien für neuronale Schaltkreise ist zum einen für das Verständnis der Funktion von Nervensystemen wichtig und kann zum anderen vermutlich in der Bionik für die Konstruktion leistungsfähiger elektronischer Schaltkreise von Nutzen sein. Hürkey wird die Miniaturisierung neuronaler Schaltkreise am Flugmotornetzwerk der Fruchtfliege Drosophila melanogaster untersuchen.
Dr. Stefan Jacob wechselt vom Institut für Biotechnologie und Wirkstoff-Forschung in Kaiserslautern nach Mainz, um hier als Postdoc in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Eckhard Thines über grundlegende Mechanismen der Signaltransduktion in Mikroorganismen zu forschen. Während ein Mikroorganismus sehr vielen Stressfaktoren in der Umwelt ausgesetzt sein kann, sind die zellulären Übertragungsmechanismen begrenzt. Es muss daher davon ausgegangen werden, dass die Kodierung dieser Informationen z.B. über die unterschiedliche Phosphorylierung von Zielstrukturen gesteuert wird. Jacob möchte in Kooperation mit Prof. Dr. Stefan Tenzer vom Institut für Immunologie der Universitätsmedizin Mainz neue Methoden und Erkenntnisse erarbeiten, die insbesondere im Bereich Wirt/Pathogen-Interaktionen für die Kontrolle phytopathogener, aber auch humanpathogener Pilze von Bedeutung sein könnten.
Martin Lange erforscht am Institut für Anorganische Chemie und Analytische Chemie neue innovative Ansätze in der Werkstoffverarbeitung. Derzeit werden in Deutschland sieben Prozent der Primärenergie für die industrielle Wärmebehandlung von Metallen und Keramiken im Temperaturbereich von über 1000 Grad Celsius aufgewendet. Die Synthese und Verarbeitung von Materialien in elektromagnetischen Feldern, das feldaktivierte Sintern (FAST), könnte dazu beitragen, die Energiekosten zu senken und neue Materialien herzustellen. In der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Wolfgang Tremel wird Lange die Anwendung von FAST zur Bearbeitung und Verdichtung von Materialien am Beispiel von Magneli-Phasen untersuchen.
Sebastian Lips beschäftigt sich in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Siegfried Waldvogel mit der Verbesserung von Kreuzkupplungen. Kreuzkupplungsreaktionen gehören zu den wichtigsten Reaktionstypen in der organischen Chemie. Sie werden üblicherweise mit Hilfe von Übergangsmetallen katalysiert, ein Verfahren, das 2010 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde, allerdings schwermetallhaltige und somit giftige Abfälle erzeugt. Eine Kreuzkupplung kann jedoch auch elektrochemisch realisiert werden, was den Vorteil hat, dass neben den giftigen Abgangsgruppen auch das Oxidationsmittel eingespart werden kann. Lips wird die elektrochemische Kreuzkupplung, ein zentrales Forschungsgebiet des AK Waldvogel, nutzen, um gleich drei, statt der bislang üblichen zwei Bausteine gezielt miteinander zu verknüpfen.
Dr. Christina Müller erhält ein Postdoc-Stipendium für ihre Arbeiten auf dem Gebiet der molekularen Zellbiologie in der Arbeitsgruppe von Dr. Eva-Maria Krämer-Albers. Die Gruppe befasst sich mit der Kommunikation zwischen elektrisch erregbaren Nervenzellen und den myelinisierenden Gliazellen des zentralen Nervensystems, den Oligodendrozyten. Oligodendrozyten bilden um die Axone der Nervenzellen eine isolierende Myelinschicht und versorgen die Nervenzellen mit Nahrungsfaktoren. Unter anderem durch Exosomen, eine Form von spezifisch sekretierten extrazellulären Vesikeln, wird die Kommunikation zwischen Oligodendrozyt und Nervenzelle vermittelt. Müller konzentriert sich in ihrer Forschung vor allem auf die Mechanismen zur Exosomen-abhängigen Übertragung regulatorischer Ribonukleinsäuren (wie mikroRNAs) von Oligodendrozyten auf Neuronen.
Natalie Tober erstellt ihre Doktorarbeit in der Organischen Chemie bei Prof. Dr. Heiner Detert mit dem Ziel, organische Halbleiter hinsichtlich der Leitfähigkeit und des Temperaturwirkungsbereichs zu optimieren. Organische Halbleiter könnten, so die Erwartungen, in Zukunft teure, seltene und giftige anorganische Materialien ersetzen. Große Erwartungen werden in die Verbindungsklasse der organischen diskotischen Flüssigkristalle gesetzt. Tober wird Vertreter auf Thiophen- oder Oxadiazolbasis als Ausgangspunkt für die Synthese neuartiger Flüssigkristalle mit optimierten physikalischen Eigenschaften nutzen. Sie erwartet, dass der Aufbau molekularer Drähte, basierend auf Säulen diskotischer Flüssigkristalle, die Grundlage zur Entwicklung von organischen Quantencomputern bilden könnte.