DFG-geförderte Verbünde

DFG-Verbundprojekte der Universität Bonn

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gehört zu den größten Drittmittel-Geldgebern der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn. Dabei spielen die hier aufgeführten Verbünde wie Sonderforschungsbereiche (SFB) / Transregios (TRR), Graduiertenkollegs (GRK), Forschungsgruppen (FOR) und Schwerpunktprogramme (SPP) eine wichtige Rolle. Die Zusammenarbeit in diesen Verbünden stärkt die transdisziplinären Profilbereiche der Universität. Die Exzellenzcluster der Universität Bonn finden Sie hier1.

SFB / TRR

Sonderforschungsbereiche sind langfristige, auf die Dauer von bis zu zwölf Jahren angelegte Forschungsverbünde, in denen Wissenschaftler*innen im Rahmen eines fächerübergreifenden Forschungsprogramms zusammenarbeiten.

Sie ermöglichen die Bearbeitung innovativer, anspruchsvoller, aufwendiger und langfristig konzipierter Forschungsvorhaben durch Koordination und Konzentration von Personen und Ressourcen an der*den antragstellenden Hochschule*n. Damit dienen sie der institutionellen Schwerpunkt- und Strukturbildung, der interdisziplinären Kooperation, der Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses und der Chancengleichheit von Wissenschaftler*innen. Kooperationen mit außeruniversitären Forschungseinrichtungen sind ausdrücklich erwünscht.

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© Colourbox.de

Sonderforschungsbereiche der Universität Bonn

Sprecher

Prof. Dr. Eicke Latz
Institut für Angeborene Immunität
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

Zusammenfassung

Der SFB 1454 befasst sich mit dem Zusammenhang eines westlichen Lebensstils und chronisch entzündlichen Erkrankungen – etwa, wie eine übermäßige Kalorienzufuhr gepaart mit ungenügender Bewegung die Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, neurodegenerativen Erkrankungen oder ein metabolisches Syndrom begünstigen. 

Die Forschenden untersuchen in einem ganzheitlichen Ansatz, warum lebensstil- oder umwelt-bedingte Faktoren, wie Fettleibigkeit, Rauchen oder eine zu geringe Bewegung, eine Fehl-Programmierung von Immunzellen beeinflussen und damit eine „Metaflammation“ verursachen – eine chronische Entzündung, die durch das Immunsystem ausgelöst wird. Die Wissenschaftler untersuchen, wie die Interaktion von Zellen im entzündeten Gewebe abläuft und wie molekulare Signalwege während der Metaflammation zur Entstehung von Krankheiten beitragen.

Der neue Wissenschaftsverbund ist im Transdisziplinären Forschungsbereich „Leben und Gesundheit“ angesiedelt. Dabei handelt es sich um einen von sechs Forschungsbereichen der Universität Bonn, in denen Wissenschaftler aus den unterschiedlichen Fakultäten und Disziplinen zusammenkommen, um gemeinsam an zukunftsrelevanten Forschungsthemen zu arbeiten. Der SFB vereint die Expertise von Wissenschaftlern der Medizinischen Fakultät, Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät und der Philosophischen Fakultät. Darüber hinaus sind Forscher vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in Bonn, vom Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung in Köln und vom „Braunschweig Integrated Centre of Systems Biology“ beteiligt. Die meisten Teilprojekte des neuen SFBs werden von Wissenschaftlern des Universitätsklinikums Bonn sowie des Life and Medical Sciences-Instituts (LIMES) bearbeitet.

Um die experimentellen Daten zu modellieren und bioinformatisch zu analysieren, sind Mitglieder des Transdisziplinären Forschungsbereichs „Mathematik, Modellierung und Simulation komplexer Systeme“ der Universität Bonn im Einsatz. Die neu entdeckten Mechanismen wollen die Forschenden sowohl bei Patienten als auch in der groß angelegten „Rheinlandstudie“ des DZNE weiter untersuchen, bei der die Faktoren gesunden Alterns im Mittelpunkt stehen.

Ein Alleinstellungsmerkmal des SFB ist der systemimmunologische Ansatz, mit dem komplexe Mechanismen untersucht werden, die Krankheiten entstehen lassen. Die Forschenden wollen kausale Zusammenhänge zwischen verschiedensten Auslösern einer chronischen Entzündung und der Programmierung von Immunzellen herstellen und zugleich den Einfluss auf den Gesamtorganismus betrachten.

Diese Erkenntnisse sollen zum einen neue Therapieansätze und die Entwicklung von Medikamenten hervorbringen. Zum anderen sollen die neu entdeckten Mechanismen hinter der Entstehung von Metaflammation das nötige Wissen liefern, um häufigen Erkrankungen besser vorzubeugen, die auf eine ungesunde Lebensweise und Umwelteinflüsse zurückzuführen sind. Hier sind auch Mitglieder des Transdisziplinären Forschungsbereichs „Institutionen, Individuen und Gesellschaften“ beteiligt. Die Erkenntnisse werden zudem dazu beitragen, besser zu verstehen, warum verschiedene Volkskrankheiten schwere Krankheitsverläufe von COVID-19 bedingen.

Beteiligte Institutionen

  • DZNE, Bonn
  • Max Planck Institut für Stoffwechselforschung, Köln
  • Technische Universität Braunschweig

Laufzeit 

01.01.2021 - 31.12.2024 (1. Förderperiode)

Sprecher

Prof. Dr. Matthias Becher
Institut für Geschichtswissenschaft
Konviktstraße 11
53113 Bonn

Zusammenfassung

Unter dem Eindruck weltweit zunehmender Verflechtung und Vernetzung in nahezu allen Lebensbereichen liegt der Fokus vieler geschichts- und kulturwissenschaftlicher Betrachtungen auf der sogenannten Moderne. In den letzten Jahren hat sich jedoch gezeigt, dass die unter dem Stichwort ‚Globalisierung‘ subsumierten Prozesse ohne eine Analyse der überkommenen politisch-gesellschaftlichen Organisationsformen nicht adäquat verstanden werden können. Eminente Bedeutung kommt vor allem den transkulturellen sowie transepochalen Analysekategorien ‚Macht‘ und ‚Herrschaft‘ zu. Der SFB 1167 widmet sich daher dezidiert vormodernen Konfigurationen von Macht und Herrschaft in Asien, Europa und dem nördlichen Afrika in transkultureller Perspektive. Integraler Bestandteil der geplanten phänomenologischen Beschreibung ist das Offenlegen der Interdependenz von ‚gelebter‘, faktisch etablierter Ordnung auf der einen und ihrer Wahrnehmung, Darstellung und Kommentierung auf der anderen Seite. Dabei soll der bislang ubiquitäre Eurozentrismus bei der Beschäftigung mit Macht und Herrschaft überwunden oder zumindest nivelliert werden, indem die Grenzen, die die im europäischen Wissenschaftsbetrieb entstandenen Fachkulturen gesetzt haben, in Frage gestellt werden und stattdessen ein transkultureller Ansatz zur Beschreibung von Macht und Herrschaft erarbeitet wird. Die untersuchten Kulturräume werden dabei nicht als monolithische Einheiten betrachtet, sondern als hybride Gebilde, die stets vielseitigen Einflüssen unterworfen sind und selbst Impulse zu Veränderungen geben. Das Ziel des SFB 1167 ist es, zu einer möglichst umfassenden Phänomenologie von vormoderner Macht und Herrschaft zu gelangen.

Laufzeit 

01.07.2016 - 30.06.2021

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Sprecher

Prof. Dr. Heinz Beck
Laboratory for Experimental Epileptology and Cognition Research
Department of Epileptology
Life & Brain Center
Sigmund-Freud-Str. 25
53127 Bonn

Zusammenfassung

Die Forscher im interdisziplinär aufgestellten SFB 1089 möchten einen bedeutenden Beitrag zum besseren Verständnis der Arbeitsweise des Gehirns leisten. Besonderes Ziel ist aber auch, die Fehlfunktion des Gehirns bei zwei der häufigsten neurologischen Krankheiten zu untersuchen: Epilepsie und Alzheimer'sche Erkrankung.
Auf der elementarsten Ebene wollen die Forscher die Eigenschaften einzelner Synapsen - den Kontaktstellen zwischen Nervenzellen - untersuchen. Dabei soll auch erforscht werden, wie diese Verbindungen zwischen den Gehirnzellen durch Erkrankungen in ihrer Struktur und Funktion beeinflusst werden. Auf der nächsthöheren Ebene möchten die Wissenschaftler herausbekommen, wie die vielen zehntausend synaptischen Eingangssignale, die an Zellfortsätzen der Nervenzellen – sogenannten Dendriten – eintreffen, verarbeitet werden. Auch hier stehen Epilepsie und Alzheimer'sche Erkrankung im Mittelpunkt. Auf der Ebene neuronaler Netzwerke geht es den Forschern darum, das Zusammenspiel verschiedener Nervenzellarten bei der Entstehung normaler und abnormer Aktivität zu verstehen.
Am Sonderforschungsbereich sind unter anderem Neuropathologen, Molekulargenetiker, Neurophysiologen, Zellbiologen, Chemiker und zelluläre Neurowissenschaftler beteiligt. Dieser interdisziplinäre Ansatz erlaubt es, eine Kombination von neuartigen Techniken zur Anwendung zu bringen – insbesondere solche, die es erlauben, die Aktivität von Nervenzellen im intakten Tiermodell zu messen und gleichzeitig die Aktivität definierter Nervenzellen zu kontrollieren.

Beteiligte Institutionen:

  • Forschungszentrum Caesar, Bonn
  • Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), Bonn
  • Weizmann-Institut für Wissenschaften, Israel
  • Universität zu Köln 

Laufzeit
01.10.2013 - 30.06.2025 (3. Förderperiode)

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Sprecher

Prof. Dr. Stefan Müller
Institut für Angewandte Mathematik
Endenicher Allee 60
53115 Bonn

Zusammenfassung

The central aim of the Cooperative Research Centre (CRC) is to understand the emergence of new effects at larger scales from the interaction of many units at a smaller scale. The CRC will develop new rigorous mathematical concepts and tools to address this phenomenon and sharpen and test these tools in specific situations. The CRC focuses on three interrelated themes, which are reflected by the following Project Groups:

A. From quantum mechanics to condensed matter and materials science
B. Stochastic systems and continuum limits
C. Geometric structures and high dimensional problems

Beteiligte Institution:

  • Humboldt-Universität zu Berlin

Laufzeit
01.01.2013 - 31.12.2024

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SFB/Transregios der Universität Bonn

 
Standortsprecherin

Prof. Dr. Tanja Schneider
Institut für Pharmazeutische Mikrobiologie
Meckenheimer Allee 168
53115 Bonn
 
Zusammenfassung

Die Suche nach neuen Wirkstoffen für die Entwicklung dringend benötigter Antibiotika war in den letzten Jahrzehnten wenig erfolgreich. Dies ist nicht zuletzt auf mangelndes Wissen um grundlegende Prozesse der Antibiotika-Produktion und -Wirkungsweise zurückzuführen. So wurde offensichtlich, dass wir selbst bei seit langem angewendeten Antibiotika oft nicht verstehen, wie sich die Blockierung ihrer bakteriellen Zielstrukturen auf der zellulären Ebene auswirkt, und dies obwohl die unmittelbaren Interaktionen solcher Antibiotika mit ihren Zielstrukturen detailliert beschrieben sind. Dabei sind es oft die vielfältigen, auf die primäre Target-Wechselwirkung folgenden Effekte, die eine effiziente Antibiotikawirkung bedingen und letztlich zum Zelltod führen, z.B. die nachfolgende Fehlsteuerung oder Desintegration von biosynthetischen Multi-Enzym-Komplexen. Untersuchungen von Antibiotika-Mechanismen im zellulären Kontext werden dazu beitragen, geeignete von weniger geeigneten Wirkmechanismen zu unterscheiden, Synergien zwischen Antibiotika besser zu verstehen und Spezies- und Zelltyp-bezogene Unterschiede zu erklären. Ganz ähnlich haben wir im Hinblick auf die Antibiotikaproduktion zwar ein detailliertes Wissen über Gencluster von Biosyntheseenzymen und deren grundsätzliche Funktion, wissen aber nur wenig über direkte räumliche Interaktionen zwischen den einzelnen Komponenten der komplexen Biosynthesemaschinerie sowie über die Physiologie der Produzentenzelle im Verlauf des Produktionsprozesses. Durch Untersuchung dieser Aspekte, ihrer Einbindung in zelluläre regulatorische Netzwerke und des Zusammenspiels zwischen Primär- und Sekundärstoffwechsel möchten wir zu einem rationaleren und effizienteren Produktionsprozess beitragen.

Bedeutende Fortschritte in der bakteriellen Zellbiologie haben gezeigt, wie hoch organisiert eine Bakterienzelle ist und wie räumlich und zeitlich koordiniert die zentralen Makromolekül-Biosynthesen im Zellzyklus ablaufen. Es ist offensichtlich, dass auch Antibiotika-Produktion und Antibiotika-Wirkung im Kontext einer komplexen hochorganisierten Bakterienzelle untersucht werden müssen. Die moderne Zellbiologie mit ihren enormen technischen Entwicklungen macht nun derartige Ansätze in der Antibiotikaforschung möglich, die dadurch bedeutende Erkenntnisse für neue Wirkstoffe gewinnen kann. Gleichzeitig sind Antibiotika wiederum wertvolle Werkzeuge für die Beantwortung offener Fragen zellbiologischer Prozesse.

In der Transregio-SFB Initiative „Zelluläre Mechanismen der Antibiotika-Produktion und -Wirkung“ (engl.: Cellular Mechanisms of Antibiotic Action and Production; Acronym: ANTIBIOTIC CellMAP) schlagen wir vor, Antibiotika-Synthesen Seite-an-Seite mit Antibiotika-Wirkungsweisen in wachsenden Bakterien und dennoch mit molekularem Fokus zu untersuchen. Auf diese Weise wollen wir zu einem integrierten Verständnis dieser Prozesse beitragen, eine Grundlage für rationale Ansätze zur Antibiotika-Suche und Entwicklung schaffen und gleichzeitig neue Erkenntnisse zur zellulären Organisation von prokaryontischem Leben erzielen.  

Beteiligte Institution:

  • Eberhard Karls Universität Tübingen (Sprecher-Hochschule)

Laufzeit 

01.07.2019 - 30.06.2023 (1. Förderperiode)

Website51  

Sprecher

Prof. Dr. Georg Nickenig
Medizinische Klinik und Poliklinik II
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

Zusammenfassung

Das aortale System umfasst die Aortenklappe, die Aorta ascendens, sowie dem thorakalen und abdominellen Abschnitt der Aorta descendens. Jeder Abschnitt des aortalen Systems weist eine einzigartige zelluläre und molekulare Zusammensetzung auf, ist spezifischen mechanischen Belastungen ausgesetzt und entwickelt eigenständige Erkrankungen. Trotz dieser Heterogenität der einzelnen Abschnitte untereinander, liegen allen Funktionsstörungen des aortalen Systems gemeinsame pathophysiologische Mechanismen zugrunde. Biologische, chemische und physikalische Stressoren führen zu einer Dysfunktion des Endothels, einer Rekrutierung und Aktivierung von Immunzellen sowie einer Modifikation des Metabolismus von interstitiellen Zellen. Dieses lokale proinflammatorische Milieu stimuliert eine vermehrte und fehlerhafte Produktion extrazellulärer Matrix und stellt die Grundlage für Aortenerkrankungen dar. Aktuelle Untersuchung legen nahe, dass nicht nur die Reaktion residenter Zellen auf Stressoren, sondern auch deren Interaktion mit umliegenden und zirkulierenden Zellen elementar in der Pathogenese aortaler Erkrankungen sind. Zudem wird die individuelle Anfälligkeit für spezifische Krankheitsentitäten stark von einer bislang ungeklärten genetischen Prädisposition bestimmt. Obwohl die Inzidenz aortaler Erkrankungen hoch ist, diese mit einer ausgesprochen hohen Mortalität assoziiert sind und meist risiko-behaftete Interventionen benötigen, wurden die einzelnen Pathologien des aortalen Systems bislang nicht umfassend untersucht. Deren Zusammenhang und die gemeinsamen Auswirkungen einzelner Krankheitsentitäten auf das gesamte aortale System bleiben unklar.

Ziel dieser Forschungsinitiative ist es die molekularen und zellulären Mechanismen in residenten und nicht-residenten Zellen bei aortalen Erkrankungen besser zu verstehen. Ein besonderer Fokus liegt hierbei jeweils auf der Aortenklappenstenose, dem Aortenaneurysma und der Aortendissektion. In einem zweiten Schritt planen wir neue pharmakologische, interventionelle und operative Strategien zu entwickeln um neu präventive und therapeutische Ansätze zu etablieren. Um diese Ziele zu erreichen, werden wir ein breites Spektrum an in vitro, in vivo und humanen Studien durchführen. Diese beinhalten spezifische Zellkultursysteme, diverse Tiermodelle sowie humane genomweite Assoziationsstudien. Schlussendlich werden die so erworbenen neuen Kenntnisse im Rahmen eines translationalen Ansatzes in klinische Studien übertragen und überprüft werden. Die Wissenschaftler*innen und Projekte der Initiative wurden gezielt zusammengestellt um unser rudimentäres Verständnis fundamentaler Prinzipien in der Pathogenese von aortalen Erkrankungen zu erweitern und gezielt neue individualisierte Therapieregime zu entwickeln. Die drei beantragenden, räumlich eng benachbarten Universitäten bringen Grundlagen- und klinische Forscher*innen zusammen, um die bisher bestehende Erkenntnislücke in dem Gebiet der Aortenerkrankungen zu schliessen.

Beteiligte Institutionen:

  • Heinrich Heine Universität Düsseldorf
  • Universität zu Köln
  • IUF - Leibniz-Institut für umweltmedizinische Forschung gGmbH, Düsseldorf
  • University of Amsterdam

Laufzeit:
01.07.2019 - 30.06.2023 (1. Förderperiode)

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Sprecher

Prof. Dr. Gunther Hartmann
Institut für Klinische Chemie und Klinische Pharmakologie
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

Zusammenfassung

Alle Lebensformen sind für den Erhalt der eigenen Integrität davon abhängig, fremdes genetisches Material zu erkennen und zu eliminieren. Die ausgeklügelten Mechanismen, die hierfür entwickelt wurden, lassen sich in drei grundsätzliche Kategorien einteilen: a) die Erkennung fremder Nukleinsäure durch sogenannte Mustererkennungs-Rezeptoren, die auf charakteristische molekulare Strukturen spezialisiert sind (pattern recognition receptors), und die eine Aktivierung von Immunfunktionen bewirken; b) die Gruppe der antiviralen Restriktionsfaktoren, die beim Erscheinen von fremden ungewöhnlichen Nukleinsäuren diese direkt abbauen oder deren Funktion ausschalten (viral restriction factors); und c) Enzyme des Nukleinsäure-Stoffwechsels (nucleic acid metabolism), die Nukleinsäuren mit bestimmten Merkmalen abbauen oder deren Struktur verändern. Diese drei Kategorien sind integrale Bestandteile eines Nukleinsäure-Abwehrsystems, wie genetische Untersuchungen an Patienten mit entzündlichen Erkrankungen gezeigt haben, die durch eine besonders ausgeprägte Typ I Interferon-Antwort gekennzeichnet sind, die sognannten Interferonopatien. Dieser Forschungsverbund hat sich zum Ziel gesetzt, die spezifischen molekularen Mechanismen des Nukleinsäure-Abwehrsystems aufzudecken, und so die Wirkprinzipien dieses Systems besser zu verstehen. Es ist zu erwarten, dass mit den neuen Einsichten in die grundlegende Funktionsweise dieses Systems auch die Konsequenzen einer Fehlsteuerung besser definiert werden, und damit auch die Krankheitsprozesse bei chronischen Virusinfektionen, bei entzündlichen Veränderungen und Autoimmunität. Die Projekte wurden so ausgewählt, dass sich große Synergien bei der gemeinsamen Bearbeitung folgender übergreifender Fragen des Forschungsfeldes ergeben: i) Auf welche Weise ist der Nukleinsäure Metabolismus mit den anderen Mechanismen der Nukleinsäure-Abwehr verknüpft? ii) In welcher Form beeinflussen die verschiedenen Ausprägungen von Zellstress die Abläufe der Nukleinsäure-Abwehr? iii) Welche molekularen Mechanismen verknüpfen DNA-Schäden und DNA-Reparatur-Prozesse mit der Nukleinsäure-Abwehr? iv) Wie erfolgt die Steuerung zwischen der Typ I IFN Antwort und dem Inflammasom-induzierten Zelltod? v) Welche Pathomechanismen sind an der Entstehung steriler entzündlicher Erkrankungen beteiligt? vi) Wie erfolgt die Nukleinsäure-induzierte Abwehr gegen mikrobielle Krankheitserreger, und wie kann es bei einer Fehlsteuerung zur Chronifizierung von Infektionen und zu Infektions-assoziierten Autoimmunreaktionen kommen? vii) Welche Bedeutung haben die verschiedenen Spezies-abhängigen Ausprägungen der Nukleinsäure-Abwehr auf Krankheitserreger mit Wirtswechsel (z.B. durch Insekten übertragene Virusinfektionen)? Die Mitglieder dieses Transregio-Forschungsverbundes Nucleic Acid Immunity sind hervorragend positioniert, um die Beantwortung dieser wichtigen Fragen voranzutreiben, und damit zu einem besseren Verständnis der Immunpathogenese von Erkrankungen beizutragen.


Beteiligte Institutionen:

  • Ludwig-Maximilians-Universität München
  • Technische Universität Dresden
  • Max Planck Institut für Biochemie, Planegg
  • Philipps-Universität Marburg
  • Technische Universität München

Laufzeit

01.07.2018 - 31.12.2022 (1. Förderperiode)

Website77

Sprecher

Professor Dr. Detlef Müller-Mahn
Geographisches Institut
Meckenheimer Allee 166
53115 Bonn

Zusammenfassung

Der Sonderforschungsbereich unter dem Titel „Future Rural Africa. Future-making and social-ecological transformation“ wird an der Universität Bonn in Kooperation mit der Universität zu Köln in den nächsten vier Jahren durchgeführt. Beteiligt an diesem Verbundprojekt sind außerdem das Bonn International Center for Conversion (BICC), die Universität Münster, die Charité an der Humboldt-Universität in Berlin, und selbstverständlich auch zahlreiche Kooperationspartner in Afrika. Der SFB/TR 228 wird von 22 Antragstellenden aus verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen getragen. Er umspannt ein Spektrum von der Agrarökonomie über die Bodenkunde und die Ethnologie bis zu Politikwissenschaften, Vegetationsökologie und Virologie. Die Geographie bildet in diesem breiten Fächerspektrum die zentrale Disziplin und schlägt in gewisser Weise eine Brücke zwischen den Natur- und Agrarwissenschaften auf der einen Seite und den Kultur- und Sozialwissenschaften auf der anderen Seite. Sprecher des SFB/TR 228 ist Prof. Detlef Müller-Mahn. Bei der Antragstellung wurde er unterstützt von Dr. Claudia Gebauer, die ab Januar 2018 die Leitung der SFB-Geschäftsstelle im Geozentrum übernehmen wird. Weitere „Principal Investigators“ des GIUB sind die Professorinnen Mariele Evers, Britta Klagge und Julia Verne. Die Beteiligung von drei weiteren Geographen von der Universität zu Köln, den Professoren Georg Bareth, Peter Dannenberg und Javier Revilla Diez, unterstreicht die besondere Bedeutung des Faches in diesem Verbund.

Der SFB/TR 228 besteht aus 14 wissenschaftlichen Teilprojekten, die sich jeweils mit spezifischen Aspekten der sozial-ökologischen Transformation befassen. Gemeinsam untersuchen sie den Zusammenhang von Landnutzungswandel und Zukunftsgestaltung im ländlichen Afrika. Mit dem Fokus auf „Future-making“ nehmen die Beteiligten dieses Großprojektes eine Perspektive ein, die sich von älteren Ansätzen der sozial-ökologischen Forschung unterscheidet. Im Mittelpunkt stehen hier nämlich die afrikanischen Akteure und deren Vorstellungen, Wünsche und Erwartungen in Hinsicht auf die Gestaltung zukunftsorientierter Entwicklungen. Das Rahmenkonzept des SFBs orientiert sich dabei an neueren Debatten der Zukunftsforschung. Es unterscheidet zwischen Zukunftskonzepten, die Wahrscheinlichkeiten, Prognosen und Modelle in den Mittelpunkt stellen, und Konzepten, die Zukunft in Form von Visionen, Wünschen und Hoffnungen begreifen. Während erstere hauptsächlich in naturwissenschaftlichen Forschungen verwendet werden, bevorzugen sozialwissenschaftliche Zugänge die letztgenannten Konzeptualisierungen von Zukunft. Letztlich sind beide Varianten wichtig, um die Gestaltung von Zukunft bzw. „Zukunft-Machen“ im Spannungsfeld zwischen Wahrscheinlichkeiten und Möglichkeiten zu verstehen. Darum wird es gehen, wenn sich die verschiedenen Teilprojekte ab Januar 2018 mit Zukunft im ländlichen Afrika beschäftigen.

Der regionale Forschungsfokus des neuen Sonderforschungsbereichs richtet sich auf das Kenianische Rift Valley, den landwirtschaftlichen Wachstumskorridor in Süd-Tansania und den grenzüberschreitenden Kavango-Zambezi-Park im südlichen Afrika. Die Wissenschaftler untersuchen, wie sich die scheinbar gegenläufigen Prozesse der landwirtschaftlichen Intensivierung einerseits und der Ausweitung von Naturschutzgebieten andererseits auf den künftigen Wandel der Landnutzung auswirken. Es geht dabei um so unterschiedliche Phänomene wie zum Beispiel den Einsatz von Mobiltelefonen in der Agrarberatung, die Nutzung alternativer Energien, landwirtschaftliche Ertragssteigerungen und „Grünes Wachstum“, aber auch um Landkonflikte, neue Krankheiten und Armut.

Beteiligte Institutionen:

  • Universität zu Köln
  • Bonn International Center for Conversion (BICC)
  • Charité - Universitätsmedizin Berlin
  • zahlreiche Kooperationspartner in Afrika

Laufzeit

01.01.2018 - 31.12.2021 (1. Förderperiode)

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Sprecher

Prof. Dr. Sven Rady
Haussdorff Center for Mathematics &
Institute for Microeconomics
Adenauerallee 24-42
53115 Bonn

Zusammenfassung

Der Sonderforschungsbereich widmet sich drei zentralen gesellschaftlichen Herausforderungen: (i) wie Chancengleichheit gefördert werden kann;

(ii) wie Märkte in Anbetracht der Internationalisierung und Digitalisierung wirtschaftlicher Aktivitäten reguliert werden sollen;

(iii) wie ein stabiles Finanzsystem gestaltet werden kann.

In einer Marktwirtschaft hängen das persönliche Wohlergehen und der Lebenserfolg wesentlich von individuellen Konsum- und Investitionsentscheidungen und den bestehenden Marktbedingungen ab. Die individuellen Entscheidungskompetenzen und Fähigkeiten werden insbesondere in Familie und Schule erworben. Die bestehenden Marktbedingungen sind das Ergebnis der Entscheidungen anderer Akteure auf Produkt- und Finanzmärkten, die wiederum in das bestehende Rechts- und Regulierungssystem eingebettet sind. Diese Perspektive legt es nahe, drei wichtige Bereiche staatlichen Handelns gemeinsam zu betrachten: Familien- und Bildungspolitik, Produktmarktregulierung und Finanzmarktregulierung. In diesen drei Bereichen erforschen wir grundlegende Aspekte des individuellen Entscheidungsverhaltens. Dabei gehen wir von der Prämisse aus, dass geeignete Lösungsansätze für die obigen Herausforderungen auf Modellen menschlichen Verhaltens aufbauen müssen, die auf die jeweilige konkrete Fragestellung zugeschnitten sind. Auf Basis eines breiten Methodenspektrums aus der theoretischen und empirischen Wirtschaftsforschung untersuchen wir die wirtschaftlichen Auswirkungen spezifischer Politikmaßnahmen und Institutionen und entwickeln neue institutionelle Lösungen und Politikmaßnahmen. Starke Komplementaritäten zwischen den Teilprojekten innerhalb jedes Bereichs, zwischen den drei Bereichen und zwischen den beiden Standorten ermöglichen eine international sichtbare Forschung, die die Volkswirtschaftslehre als eine Sozialwissenschaft in den Blick rückt, die zur Bewältigung gesellschaftlicher Herausforderungen beiträgt. Gezielte Maßnahmen zur Verbreitung der Forschungsergebnisse sowie die Erfahrung der beteiligten Forscher in der Kommunikation mit einem breiten Publikum stellen sicher, dass die Forschung des SFBs auch in die politische Diskussion hinein wirkt.

Beteiligte Institution:

  • Universität Mannheim

Laufzeit

01.01.2018 - 31.12.2021 (1. Förderperiode)

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Standortsprecherin

Prof. Dr. Corinna Kollath
Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik
Nussallee 14-16
53115 Bonn

Zusammenfassung

Ein weit verbreitetes Paradigma der Physik ist, dass Quanteneffekte nur dann für die Eigenschaften eines Systems ausschlaggebend sind, wenn dieses so gut wie möglich von seiner Umgebung isoliert ist. Diese Isolation ist Grundvoraussetzung vieler Quantentechnologien. Der zentrale Ansatz des SFB/TR 185 ist die umgekehrte Herangehensweise. Wir betrachten die Kopplung von Quantensystemen an Reservoire als potentiell nützliches Werkzeug und nicht als ein unvermeidbares Ärgernis. Die Vision des SFBs ist es, externen Antrieb und maßgeschneiderte Reservoire einzusetzen, um die Effekte generischer, unkontrollierter Umgebungen zu kompensieren und eine toolbox für die Kontrolle von Ein- und Vielteilchen-Quantensystemen mittels offener Systeme zu entwickeln. Dieses beinhaltet die Erzeugung, Kontrolle und Stabilisierung von interessanten Quantenzuständen ebenso wie die Anregung und Manipulation kollektiver Prozesse. Der Zugang umfasst darüber hinaus die Zusammenführung des sehr aktiven Forschungsfeldes topologischer Systeme mit Kontrollverfahren basierend auf offenen Systemen. Das Ziel ist es, die grundlegenden Mechanismen offener Systeme zu verstehen und diese als Werkzeug zu verwenden, welches Möglichkeiten eröffnet, die weit über das hinausgehen, was in geschlossenen Quantensystemen erreichbar ist. Das Forschungsfeld der Kontrolle durch Kopplung an massgeschneiderte Reservoire ist ein junges Feld und der SFB/TR 185 hat während der ersten Förderperiode maßgeblich an seiner Entwicklung mitgewirkt. Die experimentellen Platformen unserer Forschung sind Atome und Photonen, da für diese Systeme die verfügbaren Kontrolltechniken und Messverfahren am weitesten entwickelt sind. Für diese ist es oft möglich, eine mikroskopische Kontrolle und ein detailliertes Verständnis von Systemen und Umgebungen zu erlangen. Die betrachteten Systeme erstrecken sich von Photonen-Kondensaten über einzelne Atome, die an Quantenlicht gekoppelt sind, bis hin zu ultrakalten Quantengasen. Das Forschungsprogramm gliedert sich in drei komplementäre Teilbereiche. Im Bereich A, "Quanten-systeme aus wenigen Teilchen und Reservoire", wird der Einfluß maßgeschneiderter Umgebungen auf einzelne oder wenige Quantensysteme untersucht. Hier bieten die gewählten experimentellen Plattformen einen maximalen Grad der Kontrolle. Im Fokus der Aktivitäten im Forschungsbereich B, "Kontrolle quantenmechanischer Vielteilchensysteme durch Reservoire", stehen die Erzeugung und Manipulation kollektiver Zustände und Prozesse in komplexen Vielteilchensystemen. Aufgrund der Komplexität der Systeme können hier typischerweise nicht alle Freiheitsgrade kontrolliert und gemessen werden und die theoretische Beschreibung ist schwierig. Ziel der Forschung im Bereich C, "Topologische Zustände in Systemen aus Atomen und Photonen", ist es, neue Methoden der Stabilisierung von Quantenzuständen zu entwickeln, die generische Eigenschaften topologischer Systeme mit Kontrollverfahren auf der Basis offener Systeme verbinden.

Beteiligte Institution:

  • Technische Universität Kaiserslautern (Sprecher-Hochschule)

Laufzeit

01.07.2016  - 30.06.2024 (2. Förderperiode)

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Sprecher

Prof. Dr. Ulf-G. Meißner
Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik
Nußallee 14-16
53115 Bonn

Zusammenfassung

Der Sonderforschungsbereich befasst sich mit Fragen zur Strukturbildung in der Quantenchromodynamik (QCD) und der Rolle der Symmetrien:

- welche Formen von stark wechselwirkender Materie werden von QCD erzeugt?
- wie finden sich die zugrunde liegenden Symmetrien im beobachtbaren Spektrum und der Wechselwirkung wieder?

Beteiligte Institutionen:

  • Technische Universität München
  • Chinese Academy of Sciences, Peking, China
  • Ruhr-Universität Bochum
  • Forschungszentrum Jülich GmbH
  • Chinese Academy of Sciences, Peking, China
  • Peking University, China

Laufzeit

01.07.2012 - 30.06.2024 (3. Förderperiode)

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Standortsprecherin

Prof. Dr. Dagmar Wachten
Institut für Angeborene Immunität
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

Zusammenfassung

Dieses Verbundprojekt verbindet Disziplinen von der Biophysik und Biochemie über die Zellbiologie bis hin zur Immunologie und Virologie. Im Mittelpunkt der Forschung steht dabei die Rolle der Lipide in biologischen Membranen.

Die am SFB/Transregio 83 beteiligten Wissenschaftler wollen geeignete Membran-Modellsysteme mit modernsten Methoden analysieren, um einen grundlegenden Einblick in die Natur, Spezifität und Funktion von Protein-Lipid-Interaktionen zu gewinnen. Ziel ist es, neue Wirkprinzipien zu entdecken und zu charakterisieren.

Beteiligte Institutionen:

  • Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg (Sprecher-Hochschule)
  • Technische Universität Dresden
  • Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik, Dresden

Laufzeit

01.01.2010 - 31.12.2021 (3. Förderperiode)

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Beteiligungen an SFB/TRR

Wissenschaftler*innen der Universität Bonn sind darüber hinaus mit einzelnen Teilprojekten an folgenden Sonderforschungsbereichen und Transregios anderer Universitäten beteiligt. 

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
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Beteiligungen der Universität Bonn an SFB und TRR

Teilprojektleiter Universität Bonn

Prof. Dr. Bernd Fleischmann
Institut für Physiologie I, Life & Brain
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

Zusammenfassung
Traditionally, heart research has strongly focussed on cardiac myocytes: they are the motors underlying cardiac pumping, driving classic clinical read-outs such as blood pressure or ECG. Cardiomyocytes occupy about two thirds of cardiac muscle volume. But: the significantly smaller non-myocytes – such as connective tissue and immune cells – form a majority, accounting for more than two thirds of the cells in the heart. After tissue lesioning, e.g. in myocardial infarction, non-myocytes play a key role in repair and tissue remodelling. They support the structural integrity of the heart – without, however, pumping themselves. Their presence can also disrupt the normal electrical activity that precedes each heartbeat. Our knowledge of cellular identities of non-myocytes, the mechanisms and relevance of their interactions, and the use of this knowledge to steer repair processes, is still in its infancy. These areas will be investigated by the CRC 1425, with the long-term aim of developing new methods for diagnosis and therapy of heart disease. In doing so, the CRC is not primarily targeting scar prevention or retransformation into functional muscle tissue, but rather pursuing a new and complementary approach, working with nature’s own repair processes ‘to make better scars’.

Sprecher: Universität Freiburg

Laufzeit: seit 2020

Website

Teilprojektleiter Universität Bonn

Prof. Dr. med. Eicke Latz
Institut für Angeborene Immunität
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

Zusammenfassung

Zelltod ist ein grundlegender biologischer Prozess, der für die Aufrechterhaltung der Gewebshomöostase entscheidend ist und eine zentrale Rolle bei der Interaktion zwischen Wirt und Mikroorganismen und bei der Abwehr von Krankheitserregern in Tieren und Pflanzen spielt. Die jüngsten Entdeckungen molekular kontrollierter Pathways für lytischen Zelltod, darunter Nekroptose, Pyroptose und Ferroptose, haben gezeigt, dass Zellen zwischen verschiedenen Arten des regulierten Zelltods (regulated cell death, RCD) wählen können und zur Entwicklung des Konzepts geführt, dass die Auswirkungen des Zelltods auf der Ebene des Gewebes und des Organismus durch die Todesart einer Zelle wesentlich beeinflusst werden. Sterbende Zellen regulieren die Gewebeantwort durch Interaktion mit benachbarten Zellen, allerdings ist unklar, wie die Art des Zelltods das Ergebnis dieser Interaktion bestimmt. Während heute allgemein anerkannt ist, dass die verschiedenen RCD-Wege unterschiedliche Funktionen haben, beginnen wir erst jetzt, ihre jeweiligen physiologischen Rollen und deren Verknüpfung miteinander zu verstehen. Darüber hinaus sind die Mechanismen, die bestimmen, ob, wann und wie eine Zelle stirbt und welche Auswirkungen dies auf das umgebende Gewebe hat, noch wenig verstanden. Das übergeordnete Ziel dieses Sonderforschungsbereichs ist es, die Regulationsmechanismen sowie die funktionellen und physiologischen Folgen verschiedener Arten von RCD in der Physiologie und Pathologie des Organismus zu verstehen, wobei der Schwerpunkt auf Immunität, Entzündung und Wirt-Mikroben-Interaktionen liegt. Ein einzigartiger Aspekt unseres Ansatzes besteht darin, die Regulierung und Funktion des Zelltods bei Tieren und Pflanzen zu erforschen, um eine wechselseitige Befruchtung der beiden Felder unter Nutzung ihrer komplementären Stärken zu ermöglichen. Durch die Kombination von multi- und interdisziplinären Ansätzen zielt dieser SFB darauf ab, Antworten auf offene grundlegende Fragen in der Zelltodforschung zu geben und wichtige Beiträge zum besseren Verständnis der Regulierung und Funktion der verschiedenen Formen von RCD in der Physiologie und Pathologie des Organismus sowie der zugrundeliegenden Mechanismen zu leisten.

Sprecher: Universität zu Köln

Laufzeit: seit 2020

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Teilprojektleiter Universität Bonn

Professor Dr. Michael Hölzel
Institut für Klinische Chemie und Klinische Pharmakologie
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

Zusammenfassung

Das kleinzellige Bronchialkarzinom (SCLC) ist die aggressivste Lungenkrebs-Unterart. Leider ist nur wenig über die molekularen Mechanismen der Tumorentstehung bekannt. Insbesondere gibt es keine molekulare Erklärung für ein zentrales klinisches Merkmal: Während SCLC typischerweise initial empfindlich ist gegenüber Chemotherapie, ereilt die Patienten regelhaft ein therapieresistentes Rezidiv in kürzester Zeit. Kürzlich entdeckte Erkenntnisse über die Molekularbiologie dieser Tumore lieferten erste mechanistische Erkenntnisse. Wir planen nun, dieses neu gewonnene Wissen zu nutzen und eine ganze Reihe mechanistischer Analysen zu verfolgen, um unser Verständnis der molekularen Pathogenese des SCLC zu verbessern mit dem Ziel der Übertragung unserer neuartigen Erkenntnisse in die klinische Anwendung. Unser Konsortium ist hochgradig interdisziplinär und umfasst Fachwissen in den Bereichen Biochemie und Signaltransduktion, Strukturbiologie und Wirkstoffdesign, Tumorimmunologie, Mausmodelle, bioinformatische Krebsgenomik, molekulare Pathologie, sowie klinische Studien. Mitglieder unseres Konsortiums verfügen über umfassende Erfahrung in der interdisziplinären, fakultätsübergreifenden Zusammenarbeit. Wir bauen unser Konsortium auf einem Portfolio etablierter technologischer Plattformen auf, wie Genomik, Immunomik, Zellmodelle, genetische Mausmodelle und Bildgebung, sowie Algorithmen zum Verständnis der molekularen Evolution von SCLC. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Charakterisierung von Entdeckungen aus Hochdurchsatz-Assays in nachgeschalteten mechanistischen Experimenten. Unsere wissenschaftlichen Bemühungen sind eng mit der Klinik verbunden über eine translationale Plattform, die ein longitudinales Monitoring der Tumore unter Therapie und so Einblicke in Mechanismen der Evolution ermöglicht. Unser Ansatz wird so zu neuen Strategien für therapeutische Interventionen führen, die die Therapieresistenz überwinden können und letztendlich den Weg für kurative therapeutische Ansätze in der Zukunft ebnen. Zusätzlich zu unseren wissenschaftlichen Zielen wird dieser SFB den Leuchtturm für Präzisionsmedizin in Köln massiv stärken und dazu beitragen, die interdisziplinäre Forschung an unterschiedlichen Krebsarten miteinander zu verbinden. Ein wesentliches Augenmerk liegt auf für der Ausbildung junger Wissenschaftler und Kliniker. Insbesondere unser Graduiertenkolleg wird die strukturierte wissenschaftliche Ausbildung unserer Doktoranden durch einheitliche Kurse, vierteljährliche Symposien und ein etabliertes Austauschprogramm mit dem Massachusetts Institute of Technology und der Stanford University fördern.

Sprecher: Universität zu Köln

Laufzeit: seit 2019

Website14

 

Teilprojektleiterin Universität Bonn

Prof. Dr. Mariacarla Gadebusch Bondio
Institute for Medical Humanities
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

Zusammenfassung

Der geplante Sonderforschungsbereich zielt auf die Untersuchung der historischen und kulturellen Grundlagen von Wachsamkeit. Der Leitbegriff der Vigilanz wurde gewählt, um zwei Besonderheiten hervorzuheben: Erstens bleibt ihre Bewertung unentschieden: Akte der Wachsamkeit lassen sich als notwendig, sinnvoll, gewinnbringend oder gar heilsnotwendig ausweisen. Sie versprechen dann Sicherheit, Berechenbarkeit, Sündenvermeidung usw. Sie können aber auch als bedrohlich wahrgenommen und markiert werden, als Indiskretion, Überwachung oder Disziplinierungsversuch. Zweitens lässt sich Wachsamkeit nie ganz an Institutionen delegieren oder durch Apparate erledigen. Sie basiert wesentlich auf der Mitwirkung von Einzelnen, welche ihre zugespitzte Aufmerksamkeit partiell und situativ in den Dienst einer höheren Aufgabe stellen. Der SFB will klären, wie Individuen hierbei kulturell motiviert und angeleitet werden und wie sie dabei mit politisch-sozialen Anreizsystemen sowie technischen und institutionellen Möglichkeiten interagieren. Er wendet sich damit Phänomenen zu, die Religion, Recht, Politik, Gesundheit und auch der Subjektkonstitution vielfältig zugrunde liegen, ohne bislang historisch und systematisch zusammenhängend untersucht worden zu sein. Um die lange, bis in die Gegenwart reichende Geschichte und breite Variabilität von Vigilanz zu erschließen, setzt er auf eine interdisziplinäre Forschungsanstrengung, welche Perspektiven aus den Geschichts- und Rechtswissenschaften, den Ethnologien, der Medizingeschichte sowie den Literatur , Kunst- und Theaterwissenschaften zusammenführt. Er vermeidet bewusst Vorentscheidungen über einen leitenden Sinn der Wachsamkeit (wie das Auge) oder ein dominantes Modell ihrer Organisation (wie das Panoptikum) und bezieht sowohl Formen der Wachsamkeit gegenüber sich selbst wie auch gegenüber anderen ein. Auf diese Weise wird ein disziplinär vielfältig anschlussfähiges und zugleich heuristisch neue Erkenntnisse erschließendes Konzept von hoher Gegenwartsrelevanz in Anschlag gebracht.

Sprecher: Ludwig-Maximilians-Universität München

Laufzeit: seit 2019

Website151515

 

Teilprojektleiterin Universität Bonn

Prof. Dr. Corinna Kollath
Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik
Nußallee 14-16
53115 Bonn

Zusammenfassung

Die Entwicklung neuer Materialen ist eine wichtige Basis für technologische Innovationen, die unser tägliches Leben grundlegend - wenn auch oft unbemerkt - verändern. Beispiele hierfür sind etwa die Entwicklung neuartiger Datenspeicher, deren Lese- und Schreibköpfe in geschickter Weise den Magnetwiderstand nutzen. Die Entdeckung zweidimensionaler Materialien wie Graphen hat weltweit eine Welle an Forschungsinitiativen ausgelöst mit dem Ziel, innovative Anwendungen dieser faszinierenden Materialien zu erkunden. Ähnliches gilt für Spin-Bahn-gekoppelte Materialien wie die kürzlich entdeckten topologischen Isolatoren, deren neuartigen Eigenschaften ebenfalls komplett neue Funktionalitäten erwarten lassen. Der Schlüssel zu diesen Entwicklungen war eine Grundlagenforschung, welche die Entdeckung neuer Materialien, die Entwicklung neuer theoretischer Konzepte und die Suche nach dem Verständnis unbekannter Phänomene zum Ziel hatte. Die materialorientierte Grundlagenforschung ist daher ein sich rasch entwickelndes, interdisziplinäres, hoch kompetitives Feld. An vorderster Front dieses Feldes steht heute die Untersuchung von Quantenmaterialien, in denen relativistische Effekte wie die Spin-Bahn-Wechselwirkung und nicht-triviale Topologie eine tragende Rolle spielen. Gleichzeitig zeigt sich, dass in Materialien mit starken elektronischen Korrelationen besonders interessante Ordnungsphänomene wie Supraleitung, Magnetismus und andere exotische Phasen realisiert werden können. Genau an der Schnittstelle dieser Forschungsfelder möchten wir einen Sonderforschungs-bereich bilden mit den zentralen Zielen, Quantenmaterialien zu synthetisieren, umfassend zu charakterisieren und ultimativ eine präzise Kontrolle der physikalischen Eigenschaften dieser Materialien zu gewinnen – um ihre Dynamik zu verstehen, sie zu kontrollieren und neue Funktionalitäten zu ermöglichen. Gerade in Materialien, die starke Korrelationen mit interessanten topologischen Eigenschaften verknüpfen, erwarten wir eine Vielzahl von neuartigen, bisher noch unentdeckten Phänomenen. Um diese ambitionierten Ziele zu erreichen, haben wir ein breit aufgestelltes Team von Wissen-schaftlern aus experimenteller und theoretischer Physik, Kristallographie und Chemie geformt. Unterstützt wird dieses Team durch die ausgezeichnete wissenschaftliche Infrastruktur der Universität zu Köln – etwa den Kernprofilbereich „Quantenmaterie und -materialien“, den die Universität zu Köln als Teil ihrer institutionellen Strategie im Rahmen der Exzellenzinitiative etabliert hat. Das Kölner Team wird ergänzt durch zwei exzellente Gruppen mit unentbehrlichen Zusatzkompetenzen an der Universität Bonn und dem Forschungszentrum Jülich. Eine wichtige Basis unseres Forschungs-vorhabens ist es, den kompletten Kreislauf von „Materialien – physikalische Eigenschaften – Theorie“ innerhalb des geplanten Sonderforschungsbereichs zu realisieren, der bereits heute ein Eckpfeiler des Erfolgs der Kölner Festkörperphysik ist. Dabei werden physikalische Phänomene und Materialen aus einer Vielzahl unterschiedlicher Blickwinkel untersucht, die wir in fünf „focus areas“ zusammengefasst haben. Der geplante Sonderforschungsbereich wird den Forschungsschwerpunkt der Kölner Festkörperphysik und die assoziierten Gruppen in Bonn und Jülich stärken und zu einem international führenden Zentrum der Festkörperphysik ausbauen. Unsere Vision ist es, neuartige kollektive Phänomene in Quantenmaterialien, die aus dem Wechselspiel von Spin-Bahn-Wechselwirkung, Korrelationen und Topologie entstehen, zu entdecken, zu verstehen und zu kontrollieren.

Sprecher: Universität zu Köln

Laufzeit: seit 2016

Website16

Teilprojektleiterin Universität Bonn

Prof. Dr. Christa E. Müller
Pharmazeutisches Institut
Pharmazeutische Chemie I
An der Immenburg 4
53121 Bonn

Zusammenfassung

Extrazelluläre und intrazelluläre Adeninnukleotide (AN) steuern oder modulieren nahezu alle zentralen Vorgänge in Biologie und Medizin. Sie sind essentielle und ubiquitäre Moleküle, die grundlegende zelluläre Prozesse modulieren und regulieren, u.a. (i) die Zell-Zell-Kommunikation und (ii) die intrazelluläre Signaltransduktion.Im Bereich der extrazellulären AN gibt es folgende, bislang ungeklärte Fragestellungen. Bei der Signalfunktion während entzündlicher Prozesse durch extrazelluläre AN, z.B. Adenosintriphosphat (ATP) oder Nikotinamidadenindinukleotid (NAD), ist unklar, wie die Dynamik der zeitlich-räumlichen Freisetzung reguliert wird, wie der Umbau dieser AN durch Ektoenzyme erfolgt, und wie einzelne AN das Gleichgewicht entzündlicher Prozesse beeinflussen. Für intrazelluläre AN, die Funktionen als sekundäre Botenstoffe erfüllen, wie z.B. Nikotinsäureadenindinukleotidphosphat (NAADP) oder 3’-5’-Cyclo-Adenosinmonophosphat (cAMP), ist deren präzise Funktion bei der zeitlich-räumlichen Koordinierung von Signalprozessen häufig nicht bekannt. Dies betrifft insbesondere Fragen nach der Bildung von Mikrodomänen der sekundären Botenstoffe, z.B. mit metabolisierenden Enzymen, Bindungsproteinen oder Ionenkanälen, oder durch NAADP oder andere AN regulierte Calcium-Mikrodomänen.Das Hauptziel des SFB ist ein tieferes und genaueres Verständnis der regulatorischen Funktionen der AN, sowie deren Bildung bzw. Metabolismus im Kontext entzündlicher Erkrankungen. Spezifische Ziele sind das Verständnis (i) der Modulation des Gleichgewichts von pro- und anti-inflammatorischen Prozessen durch AN-metabolisierende Ektoenzyme und Rezeptoren, sowie (ii) der AN-vermittelten Signaltransduktion in den Bereich Calcium-und cAMP-Signaling in der Entzündung.Als Basis für den SFB dient das Forschungsnetzwerk “Regulatory Adenine Nucleotides at Membranes” (Landesforschungsförderung Hamburg; Förderung von 2014 bis 2017). Neben Wissenschaftlern des zentralen Standorts Hamburg sind ausgewiesene Forscher aus Göttingen, Bonn, München und Genua (Italien) beteiligt. Durch Integration unterschiedlicher Fachgebiete soll durch den SFB eine neue, integrale Sichtweise von AN-Biologie und -Pathophysiologie entwickelt werden. Diese dient dann als Basis für neuartige diagnostische Methoden und innovative Behandlungsstrategien im Bereich entzündlicher Erkrankungen des Immunsystems, des Fettgewebes, sowie des zentralen Nervensystems.

Beteiligte Hochschulen:

  • Ludwig-Maximilians-Universität München 
  • Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (Sprecher-Hochschule)
  • Georg-August-Universität Göttingen 
  • Università degli Studi di Genova 

Beteiligte Einrichtung:

  • Consiglio Nazionale delle Richerche Institute of Protein Biochemistry, Napoli 

Laufzeit: Seit 2018

Website

Teilprojektleiterin Universität Bonn

Prof. Dr. Thomas Becker
Institut für Biochemie und Molekularbiologie
Nußallee 11
53115 Bonn

Zusammenfassung

Mitochondrien sind essentielle Zellorganelle mit zentraler Funktion für den zellulären Energiehaushalt. Jüngste Forschungen zeichneten jedoch ein deutlich komplexeres Bild der Rolle der Mitochondrien innerhalb der Zelle und identifizierten Mitochondrien als dynamische zelluläre Strukturen, die in vielfältiger Weise mit der zellulären Umgebung kommunizieren. Geänderte physiologische Bedingungen führen zu einer Anpassung der Aktivität der Mitochondrien. Gleichzeitig sind Mitochondrien aber auch Bestandteil verschiedener zellulärer Signalwege und beeinflussen die Aktivität, Differenzierung und das Überleben der Zelle. Die wechselseitigen Interaktionen von Mitochondrien mit der zellulären Umgebung werfen auch vielfältige neue Fragen zur Pathogenese von Erkrankungen auf, die auf eine Funktionsstörung der Mitochondrien zurückzuführen sind. Um diese komplexen und häufig neuartigen Zusammenhänge aufzuklären, verfolgt der Sonderforschungs-bereich 1218 einen interdisziplinären Ansatz und führt Forschungsgruppen mit komplementärer Expertise in einem Forschungsverbund zusammen. Teilprojekte im Forschungsbereich A untersuchen die Anpassung der Mitochondrien an sich ändernde zelluläre Bedingungen und fokussieren insbesondere auf die Rolle der mitochondrialen Dynamik für die Aufrechterhaltung der funktionellen Integrität der Organelle. Der Schwerpunkt der Arbeiten im Forschungsbereich B liegt auf Signalwegen, die durch Mitochondrien unter Stress und pathologischen Bedingungen reguliert werden. Insgesamt ermöglichen die Arbeiten innerhalb des Sonderforschungsbereiches einen integrativen Einblick auf die komplexe Regulation der zellulären Funktion durch Mitochondrien, eine wichtige Voraussetzung für das Verständnis mitochondrialer Erkrankungen und die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien.

Sprecher: Universität zu Köln

Laufzeit: seit 2016

Website1819

Teilprojektleiterin Universität Bonn

Prof. Dr. Claudia Knief
Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz
Bereich Bodenwissenschaften
Nußallee 13
53115 Bonn

Zusammenfassung

Ziel dieses Projekts ist es, die Forschung im Bereich der wechselseitigen Beziehung zwischen biologischer Evolution und Landschaftsevolution maßgeblich voranzutreiben. Arbeitsgebiete sind aride bis hyperaride Systeme, in denen sowohl biologische Aktivität als auch Erdoberflächenprozesse vorwiegend und sehr stark durch die Verfügbarkeit von Wasser limitiert sind. In diesem Projekt sollen die Schlüsselmerkmale biologischer Aktivität in extrem wasserlimitierten Habitaten der Erde identifiziert und Erdoberflächenprozesse, die unter nahezu wasserfreien Bedingungen ablaufen, charakterisiert werden. Die Bestimmung kritischer Schwellenwerte der Umweltbedingungen, die eine biologische Kolonisation und/oder Landschaftstransformationen erlauben, stellt ein wesentliches Ziel dar. Das zeitliche und räumliche Muster biologischer Kolonisation und Isolation wird zusammen mit der Chronologie der Landschaftsentwicklung in Bezug zur auschlaggebenden gemeinsamen Triebkraft, dem (Paleo-) Klima, untersucht. Diese Ziele sollen durch: (i) paleoklimatische Rekonstruktion und Observation des gegenwärtigen Klimas, zur Entwicklung geeigneter Klimamodelle, (ii) Erfassung der biogeographischen Migrationsgeschichte, Phylogenie (Pflanzen, Insekten, Protisten und Bakterien) und deren molekularer Datierung und (iii) räumliche Erfassung, Prozesscharakterisierung und Datierung von (fossilen) Landschaftselementen (Entwässerungssysteme, Hänge, fluviale und aeolische Sedimente, Böden), angegangen werden. Die Datierung geologischer Archive (i & iii) erfordert eine innovative (Weiter-) Entwicklung isotopengeologischer Methoden, welche entsprechend durchgeführt werden sollen.Es werden u.a. wesentliche Beiträge zu den sich entwickelnden Konzepten des evolutionären Timelags (Guerreo et al. 2013, PNAS 110, 11469-11474), des Einflusses geographischer Barrieren auf klimabedingte Speziesmigration (Burrows et al. 2014, Nature 507, 492-495), der Biogeomorphologie (Corenbilt et al. 2011, Earth Sci. Rev. 106, 307-331), sowie der Entwicklung neuer Methoden zur Datierung und Prozesscharakterisierung von Erdoberflächenprozessen und biologischer Evolution erwartet.

Sprecher: Universität zu Köln

Laufzeit:
seit 2016

Website20

Teilprojektleiter Universität Bonn

Prof. Dr. Christian Kurts
Institut für Experimentelle Immunologie
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

Zusammenfassung

Immunvermittelte glomeruläre Erkrankungen sind eine heterogene Gruppe von Erkrankungen, die primär eine schädigende Entzündungsreaktion in den Glomeruli und sekundär auch in anderen Kompartimenten der Niere hervorrufen. Trotz jüngster Fortschritte auf diesem Forschungsgebiet ist die Immunpathogenese der verschieden Formen dieser Erkrankung nur unvollständig verstanden. Ihnen liegt eine immunvermittelte Nierenschädigung zugrunde, die mit einer spezifischen Immunantwort beginnt und im Verlauf zu einer destruierenden Entzündung des Nierengewebes führt. Die Behandlung von Patienten mit immunvermittelten glomerulären Erkrankungen besteht zumeist in einer unspezifischen Immunsuppression, die toxisch und nur teilweise effektiv ist. Diese Gruppe von Erkrankungen ist daher immer noch eine der häufigsten Ursachen für eine terminale Niereninsuffizienz in der westlichen Welt. Für die Entwicklung von effektiveren und sichereren Therapiestrategien müssen die zugrundeliegenden Pathomechanismen besser untersucht werden und die Ergebnisse dieser Studien in neue Therapiekonzepte umgesetzt werden. Die vorgeschlagene SFB-Initiative stellt einen interdisziplinären Ansatz dar, bei dem Wissenschaftler mit großer Expertise in klinischer und experimenteller Nephrologie, Grundlagenimmunologie, Pathologie / Anatomie und Physiologie zusammenarbeiten werden. Durch Verwendung von "state of the art" Methoden und Tiermodellen, in Kombination mit prospektiven klinischen Studien in großen Patientenkohorten, hat die SFB-Initiative die Charakterisierung zentraler immunpathogenetischer Mechanismen zum Ziel.Diese Studien sind eine Grundvoraussetzung für einen Paradigmenwechsel auf dem Gebiet der immunvermittelten glomerulären Erkrankungen, weg von einer ungezielten immunsuppressiven Behandlung hin zur einer Pathogenese-basierten, personalisierten Therapiestrategie.

Sprecher: Universität Hamburg

Laufzeit: seit 2016

Website21

Teilprojektleiter Universität Bonn

Prof. Dr. med. Eicke Latz
Institut für Angeborene Immunität
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

Zusammenfassung

Beteiligte Hochschulen:Arterielle Gefäßerkrankungen, wie koronare Herzkrankheit (KHK) und Schlafanfall, bleiben die weltweit führende Todesursache und verursachen enorme sozioökonomische Kosten. Dieses Dilemma könnte durch verbesserte vaskuläre Prävention und Therapie gelindert werden, was eine vertiefte mechanistische Durchdringung der Atherosklerose als zugrundeliegender Pathologie voraussetzt, um eine effizientere Identifizierung von Kandidaten für eine potentielle Medikamentenentwicklung zu ermöglichen. Neben der Entdeckung von PCSK9 Inhibitoren zur besseren Kontrolle der Hyperlipidämie hat der positive Ausgang der CANTOS Studie deutliche Evidenz für die Bedeutung entzündlicher Signalwege in der Pathogenese und Therapie der Atherosklerose geliefert. Daher hält die Mission des SFB1123 an, ein Detailverständnis molekularer Netzwerke in der Atherogenese, Atheroprogression und Atherothrombose auszubilden und so die Identifizierung und Validierung relevanter therapeutischer Zielstrukturen voranzutreiben. Die Identifizierung therapeutischer Zielstrukturen innerhalb solcher Netzwerke erfordert die unvoreingenommene Prüfung und Auslese von Kandidaten auf einem soliden pathogenetischen Fundament und die Analyse ihrer Interaktionen in Modellsystemen. Im Projekt planen wir, mit der systematischen Ausarbeitung und Verknüpfung von Mechanismen diverser Molekülfamilien (Zytokine, Signalproteine, Nukleinsäuren und Lipidmediatoren) fortzufahren. Dazu werden modernste Technologien, wie Genomeditierung und konditionale Mausmodelle zur Gendeletion und Zellmarkierung, Proteomik und Bioinformatik, sowie neueste Bildgebungsmethoden (Optoakustik, Nanoskopie, MS Imaging) implementiert, um Zellbewegung, Funktion, subzelluläre und molekulare Ereignisse in Plaques oder Adventitia zu verfolgen, neue Standards für das Projekt zu setzen und methodische Lücken zu schließen. Auf Basis exzellenter Infrastruktur, Kooperationskultur und Nachwuchsrekrutierung wird das Projekt weiter molekulare und zelluläre Determinanten der Atherosklerose dechiffrieren und neue Verbindungen genetischer, entzündlicher und metabolischer Faktoren aufdecken. Durch die Klärung von Interaktionen und kombinierten Effekte wird der SFB1123 wertvolle Zielstrukturen und Therapiekandidaten mit weniger Nebenwirkungen auf Immunsystem und Stoffwechsel identifizieren.
 

Beteiligte Hochschulen:

  • Technische Universität München (Sprecher-Hochschule)

Beteiligte Einrichtung:

  • Helmholtz Zentrum München
    Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt
 
Laufzeit: seit 2014
 

Teilprojektleiter Universität Bonn

Prof. Dr. Frank Bertoldi
Argelander Institut für Astronomie
Auf dem Hügel 71
53121 Bonn

Zusammenfassung

Der SFB 956 “Bedingungen und Auswirkungen der Sternentstehung – Astrophysik, Instrumentierung und Labor“ bündelt die einzigartige Expertise der Astrophysik-Gruppen im Hinblick auf drei Ziele: Auf der wissenschaftlichen Seite nutzt der SFB die sich jetzt bietenden neuen astronomischen Beobachtungsmöglichkeiten, die sich durch die Öffnung des sub mm- und ferninfraroten Spektralbereichs und die interferometrische Techniken im Hinblick auf höchste räumliche Auflösung vom Radio- bis zum infraroten Spektralbereich ergeben. Die wissenschaftliche Fragestellung zielt auf das Verständnis der fundamentalen Prozesse und deren Abhängigkeit von den physikalischen und chemischen Bedingungen im interstellaren Raum, durch die sich die interstellare Materie zu dichten Wolken zusammenballt und schließlich neue Sterne entstehen. Diese Bedingungen für Sternentstehung werden maßgeblich durch die energetische Rückwirkung junger Sterne und die chemische Zusammensetzung des interstellaren Mediums aufgrund der Elementsynthese in früheren Sterngenerationen beeinflusst, und außerdem durch äußere Faktoren wie Galaxien-Kollisionen, die zu Sternentstehungsausbrüchen führen, und durch Wechselwirkung der interstellaren Materie mit Jets und zentralen Winden in aktiven galaktischen Kernen. Die bislang begrenzte Einsicht in die Mechanismen, die den Sternentstehungsprozess in verschiedenen Umgebungen kontrollieren, hat gezeigt, dass physikalische Prozesse auf breiten Skalen, angefangen von der großräumigen Ausbreitung von Strahlung und Stoßwellen, bis zur Mikrophysik der Reaktionsprozesse relevant sind und verstanden werden müssen. Die Komplexität der Phänomene führt zu einem erstaunlichen Reichtum in der chemischen Zusammensetzung und zu kleinsträumigen Variationen im interstellaren Medium. Beide haben wiederum Einfluss auf die Energiebilanz, aber insbesondere erlauben sie sehr spezifische diagnostische Möglichkeiten durch spektral und räumlich höchstaufgelöste Beobachtungen, die mit detaillierten Modellen verglichen werden. Die spektrale Signatur dieser Phänomene kann am besten im sub mm- und infraroten Spektralbereich untersucht werden. Das astrophysikalische Forschungsprogramm des SFB hat die Untersuchung dieser Fragen zum Ziel und nutzt die führende Rolle der SFB Partnerinstitute im Bereich der sub mm- bis Infrarot–Instrumentierung.Das strategische Ziel des SFB 956 ist es, durch Koordination der Forschung an den beteiligten Instituten in den vier Gebieten der experimentellen Astrophysik, der theoretischen Analyse und Modellierung, der Laborastrophysik und der Entwicklung von Detektoren und Instrumentierung einen sowohl auf nationalem wie auch internationalem Niveau wettbewerbsfähigen Verbund zu etablieren, der aufgrund genügender Ressourcen und einer gut organisierten Infrastruktur mit der schnellen Entwicklung in diesem Forschungsfeld Schritt halten kann. Astronomische Observatorien und deren Instrumentierung haben eine Größe erreicht, die nur von großen Konsortien und in internationaler Partnerschaft getragen und effizient genutzt werden kann. Eine erfolgreiche Teilnahme an diesen Kollaborationen und die adäquate Vertretung der Interessen der beteiligten lokalen Wissenschaftlergemeinschaft ist nur auf einer höchst-qualifizierten und effizienten Basis möglich, die Synergien nutzt und mittel- bis langfristig stabile Perspektiven für die Forschungsarbeit bietet, wie sie durch einen SFB ermöglicht werden. Als ebenso wichtiges Ziel will der SFB 956 ein herausforderndes und exzellentes Umfeld für die Ausbildung der Studierenden und des wissenschaftlichen Nachwuchses schaffen. Das attraktive Forschungsumfeld dieses SFB, das einen frühzeitigen Kontakt mit der aktuellen Forschung und den herausragenden instrumentellen Methoden im Labor und astronomischen Observatorien ermöglicht, und insbesondere die vielfältigen nationalen und internationalen Kollaborationen und der wissenschaftliche Austausch im Wettbewerb, wie sie in diesem SFB kultiviert werden, bilden dafür die besten Voraussetzungen.

Beteiligte Institutionen

  • Universität zu Köln (Sprecher-Hochschule)
  • Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn
  • Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETHZ)
  • University of Michigan, Ann Arbor, USA

Laufzeit: seit 2011

Website23

Teilprojektleiter Universität Bonn

Prof. Dr. Jeroen Dickschat
Kekulé-Institut für Organische Chemie und Biochemie
Gerhard-Domagk-Str. 1
53121 Bonn

Zusammenfassung

Unter dem Titel „Ökologie, Physiologie und Molekularbiologie der Roseobacter-Gruppe: Aufbruch zu einem systembiologischen Verständnis einer global wichtigen Gruppe mariner Bakterien“ forschen Wissenschaftler aus Oldenburg, Braunschweig und Göttingen im SFB TRR 51 an einer der wichtigsten Gruppen mariner Bakterien.

Die häufig rötlich pigmentierten Mikroorganismen kommen in nahezu allen marinen Ökosystemen vor, in einigen davon bilden sie die vorherrschende Gruppe. Sie leben im Freiwasser und in den Sedimenten der Meere. Man findet sie auf biologischen und abiotischen Oberflächen, vergesellschaftet und in Symbiose mit anderen marinen Organismen wie z.B. Algen.

In den Stoffkreisläufen der Erde spielen sie eine bedeutende Rolle. Der außergewöhnlich vielseitige Stoffwechsel innerhalb der Roseobacter-Gruppe liefert darüber hinaus biotechnologisch hoch interessante Verbindungen.

Ein wesentliches Ziel der aktuellen Arbeiten ist es, die Durchsetzungsfähigkeit der Roseobacter-Arten vor dem evolutionären, genetischen und physiologischen Hintergrund zu verstehen.

Beteiligte Institutionen

Carl von Ossietzky Universität Oldenburg (Sprecherhochschule)
Technische Universität Braunschweig
Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI), Braunschweig
Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Braunschweig
Georg-August-Universität Göttingen
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Laufzeit: 01.01.2010 - 31.12.2021 (3. Förderperiode)

Website

Teilprojektleiter Universität Bonn

Prof. Dr. Thomas Litt
Steinmann Institute for Geology, Mineralogy and Palaeontology
Nussallee 8
53115 Bonn

Zusammenfassung

Im SFB 806 werden die inter- und transkontinentale Ausbreitung des Modernen Menschen im jüngeren Quartär seit 190000 Jahren mit geo- und  kulturwissenschaftlichen Methoden untersucht. Besonderes Augenmerk liegt auf der Mobilität und Bevölkerungsdynamik in frühen menschlichen Gesellschaften, den regionalen Klimaverhältnissen, den Umweltfaktoren und dem gesellschaftlichen und kulturellen Kontext der Migrationsereignisse.
Regional konzentrieren sich die 21 Arbeitsgruppen auf zwei mögliche Ausbreitungsrouten des Modernen Menschen vom Ursprungsgebiet in Ostafrika: einmal nach Westen über die zentrale Sahara, die Straße von Gibraltar und die iberische Halbinsel und zum anderen nach Osten über den Vorderen Orient und den Balkan nach Zentraleuropa.
Der zeitliche Fokus der Projekte variiert je nach regionalem Schwerpunkt zwischen 190000 und 60000 Jahren vor heute in Afrika mit der Entstehung und dem ersten Exodus des Modernen Menschen bis zur Wiederbesiedlung Europas seit 18000 Jahren und der Ausbreitung von Ackerbau und Viehzucht.

Der SFB 806 ist ein Projekt des neuen Zent rums für Quartärforschung und Geoarchäologie an den Universitäten Köln, Bonn und der RWTH Aachen (www.qsga.de), das neuerdings auch Studenten der Archäologie und der Geowissenschaften in einem eigenen Masterstudiengang ausbildet. Gleichzeitig mit dem SFB wurde in Köln außerdem ein neues Datierungszentrum eingerichtet, das CologneAMS.

Beteiligte Institutionen:

  • Universität zu Köln (Sprecher-Hochschule)
  • Landschaftsverband Rheinland, Rheinisches Amt für Bodendenkmalpflege, Bonn
  • Neanderthal Museum, Mettmann
  • Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

Laufzeit: seit 2009

Website

 


GRK

Graduiertenkollegs dienen der Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses. Sie werden für maximal neun Jahre gefördert.

Im Mittelpunkt steht die Qualifizierung von Doktorand*innen im Rahmen eines thematisch fokussierten Forschungsprogramms sowie eines strukturierten Qualifizierungskonzepts. Eine interdisziplinäre Ausrichtung der Graduiertenkollegs ist erwünscht. Ziel ist es, die Promovierenden auf den komplexen Arbeitsmarkt „Wissenschaft“ intensiv vorzubereiten und gleichzeitig ihre frühe wissenschaftliche Selbstständigkeit zu unterstützen.

Graduierte
© Volker Lannert/Uni Bonn

Graduiertenkollegs der Universität Bonn

Sprecher

Prof. Dr. Arne Lützen
Kekulé-Institut für Organische Chemie und Biochemie
Gerhard-Domagk-Str. 1
53121 Bonn

Zusammenfassung

Das Graduiertenkolleg ’Templierte organische Elektronik‘ (TIDE) setzt sich die umfassende DoktorandInnenausbildung im Bereich Organische Elektronik (OE) zum Ziel, um den Marktanforderungen an hochqualifiziertem und multidisziplinärem Fachpersonal gerecht zu werden. Weltweit hat die OE bereits die Elektronikwelt revolutioniert (z.B. OLEDs), jedoch ist der technologische Fortschritt überwiegend durch empirische Forschung entstanden, während grundlegende Prinzipien oftmals noch nicht vollständig verstanden sind. Die zentrale Fragestellung ist, wie strukturelle Ordnung die optoelektronischen Eigenschaften der pikonjugierten Materialien beeinflusst, und wie diese, u.a. durch gezielt eingesetzte Template, erhöht und damit die Bauteile verbessert werden können. Um die Breite des Forschungsthemas zu berücksichtigen, wurden fünf synergistische Schwerpunkte gebildet. Im Schwerpunkt A werden pikonjugierte molekulare Bausteine und in Schwerpunkt B oberflächenaktive Template synthetisiert. Im Schwerpunkt C werden Ober- & Grenzflächen mittels verschiedener Spektroskopien in Abhängigkeit von der Schichtdicke untersucht, um dann im Schwerpunkt D als aktive Materialien in optoelektronischen Bauteilen auf Ihre Eignung geprüft zu werden. Im Schwerpunkt E wird der Templatprozess theoretisch modelliert. Ein Team aus international anerkannten WissenschaftlerInnen bietet den beteiligten Promovierenden dabei ein einzigartiges Forschungsumfeld mit spannenden Projekten, welche auch einen Forschungsaufenthalt im Ausland vorsehen. Für das Qualifikationsprogramm ist die Bildung einer Kohorte vorgesehen. Die Fächer Chemie und Physik werden vertieft und materialwissenschaftlich ergänzt. Als zentrales Element dient die gemeinschaftliche Vorlesungsreihe aller Experten im TIDE Netzwerk sowie das zertifizierte Bench-to-Business (B2B) Programm, welches betriebswirtschaftliches Grundwissen vermittelt und den Übergang zwischen Grundlagenforschung an der Universität und angewandter Forschung im späteren Beruf befähigen soll. Unser multidisziplinärer Ansatz sowohl im Forschungs- als auch im Ausbildungsprogramm wird PromovendInnen hervorbringen, die sich nicht nur in ihrem jeweiligen Forschungsthema Expertenwissen angeeignet haben, sondern auch in benachbarten Disziplinen und marktwirtschaftlichen Aspekten. Unsere AbsolventInnen sind damit prädestinierte Promotoren (Vermittler zwischen verschiedenen Interessengruppen), um die zukünftigen Herausforderungen in der OE Industrie oder auf ähnlichen materialwissenschaftlichen Feldern zu meistern.

Laufzeit: seit 2021

Website2525

 

Sprecher

Prof. Dr. Johannes F. Lehmann
Institut für Germanistik, Vergleichbare Literatur- und Kulturwissenschaft
Genscherallee 3
53113 Bonn

Zusammenfassung

Die wissenschaftliche Beschäftigung mit Gegenwartsliteratur hat Konjunktur. Die Frage, was Gegenwartsliteratur sei, wird jedoch primär als Frage nach den Grenzen einer Epoche verstanden. Die Analyse des Gegenstands ‚Gegenwartsliteratur‘ in seiner Historizität und seinen praktischen Voraussetzungen steht hingegen aus. Das Graduiertenkolleg zielt daher auf die Erforschung der konstitutiven Dimensionen des Konzepts ‚Gegenwartsliteratur‘ und analysiert diese vergleichend. Statt die Begriffe ‚Gegenwart‘ und ‚Gegenwartsliteratur‘ vorauszusetzen, soll nach den Prämissen ihrer Hervorbringung gefragt werden. Das historische Konzept ‚Gegenwart‘ ist ebenso in seiner Kontingenz zu begreifen wie die diskursive und praktische Erzeugung der Beziehung zwischen ‚Literatur‘ und ‚Gegenwart‘. Das Kolleg erarbeitet eine Geschichte der Aktualisierung, Transformation und Legitimation der Engführung von ‚Gegenwart’ und ‚Literatur’ und trägt so zur Grundlegung einer historisch und theoretisch reflektierten Gegenwartsliteraturforschung bei.

Der Komplex ‚Gegenwart/Literatur’ ist in vier Fragen aufzuschlüsseln:
1. muss untersucht werden, wie Konzepte der Gegenwart entstehen bzw. in welchen Formen sie diskursiv reflexiv werden und wie dies mit Zeitkonzepten sowie mit sozialen und medialen Voraussetzungen zusammenhängt.
2. gilt es, die historische Semantik des Begriffs ‚Gegenwartsliteratur’ in kulturell vergleichender Perspektive zu analysieren und zu fragen, wie literarische Texte auf ‚Gegenwarten’ referieren können.
3. soll wissenschafts- und institutionshistorisch sowie praxeologisch nach den Konjunkturen von Gegenwartsliteraturforschung gefragt werden.
4. ist praxeologisch zu erforschen, wie Gegenwartsliteratur in ihren Institutionen kooperativ generiert und prozessiert wird. Immer sind dabei jene Topoi, Metaphern und Figuren sowie die Regularien, Praktiken und Operationen zu analysieren, die ‚Gegenwartsliteratur’ und den jeweiligen gegenwartsliterarischen Diskurs konstituieren.

Das Qualifizierungs- und Betreuungsprogramm bindet Promovend*innen und Postdoktorand*innen systematisch in einschlägige literatur- und kulturwissenschaftliche Diskussionen ein, fördert ihre Forschung in einem anspruchsvollen Forschungsumfeld und legt zugleich einen Schwerpunkt auf praxeologisch reflektierte Kontakte zur sowie Kooperationen mit der Berufspraxis in all jenen Feldern, in denen ‚Gegenwart‘ und ‚Gegenwartsliteratur’ produziert werden, um Berufsqualifizierung und -entscheidung der Promovend*innen zu verbessern.

Laufzeit: seit 2017

Website26

Sprecher

Prof. Dr. Christian Bayer
Institut für Makroökonomik und Ökonometrie
Adenauerallee 24-42
53113 Bonn

Zusammenfassung

Die Auseinandersetzung mit Fragen ökonomischer Ungleichheit prägt die aktuelle politischeDiskussion. Vermögens- und Einkommensunterschiede haben in vielen entwickeltenVolkswirtschaften in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen. Mancher Beobachtergeht davon aus, dass Verteilungskonflikte im Zentrum künftiger gesellschaftspolitischerAuseinandersetzungen stehen werden. Obwohl zunehmende Ungleichheit in der öffentlichenDebatte eine wichtige Rolle spielt, sind die ökonomischen Implikationen dieserEntwicklung bislang kaum erforscht. Insbesondere die gesamtwirtschaftlichen Konsequenzendes Prozesses bleiben unklar: Müssen Theorien makroökonomischer Fluktuationen,die Funktionsweise von Geld- und Fiskalpolitik und Risiken für Finanzstabilität inZeiten hoher Ungleichheit neu durchdacht und angepasst werden? Dieses Vorhaben stehtim Zentrum des Forschungsprogramms des beantragten Kollegs.Zunächst gilt es, die vielfältigen Dimensionen ökonomischer Ungleichheit umfassend zudokumentieren und die Ursachen steigender Ungleichheit zu verstehen. Dies wird esuns in einem zweiten Schritt erlauben, zu untersuchen, ob sich gesamtwirtschaftlicheSchocks in ungleichen Gesellschaften anders ausbreiten und ob Ungleichheit neue Kanäleschafft, über die einzelwirtschaftliche Schocks gesamtwirtschaftlich relevant werden.Eine empirisch und theoretisch fundierte Analyse dieser Zusammenhänge kann die wirtschaftspolitischeDebatte bereichern und helfen, effektive und wohlfahrtssteigende makroökonomischePolitiken zu entwerfen.Im Rahmen des Forschungsprogramms wird das Kolleg NachwuchswissenschaftlerINNENausbilden, die eines der drängendsten ökonomischen Probleme der Gegenwart auf höchstemwissenschaftlichen Niveau analysieren können. Gleichzeitig erwerben sie das Handwerkszeug,um Entscheidungsträger in der Politik zu beraten, die makroökonomischenAuswirkungen von steigender Ungleichheit zu erklären und wirtschaftspolitische Antwortenzu formulieren.Um diese Ziele zu erreichen, bringt das Graduiertenkolleg eine kritische Masse akademischsichtbarer und erfahrener WissenschaftlerINNEN, Nachwuchswissenschaftler-INNEN und DoktorandINNEN zusammen. Die Gruppe vereint die nötige methodische Expertisezur Erforschung aller Teilaspekte des Forschungsfeldes: Erfahrung in der Nutzungmikroökonomischer Daten zur Beantwortung makroökonomischer Fragen, Verständnisfür die enge Verknüpfung von Finanzmärkten und Makroökonomie sowie tiefgehendeKenntnisse in der Analyse von Konjunkturmodellen mit heterogenen Agenten.

Laufzeit: seit 2018

Website2723

Sprecher

Prof. Dr. Christian Kurts
Institut für Experimentelle Immunologie
Venusberg Campus 1
53127 Bonn

Zusammenfassung

Myeloide antigenpräsentierende Zellen (APCs), wie z.B. dendritische Zellen und Makrophagenspielen eine Schlüsselrolle in der Induktion und Regulation adaptiver Immunantworten. Diesesind wichtig für Impfungen und für die Abwehr von Infektionen, rufen bei Fehlregulationen aberauch Erkrankungen hervor. Viele Aspekte myeloider APC Funktionen sind ungeklärt, weswegensie ein momentan hochaktuelles Forschungsgebiet darstellen. Die Mitglieder dieser IRTG Initiativehaben unser Wissen über diese Zellen und adaptive Immunantworten erheblich erweitert.Immunologie ist ein international sichtbarer Forschungsschwerpunkt in Bonn und Melbourne undDoktoranden beider Standorte waren maßgeblich an vielen immunologischen Entdeckungen beteiligt,belegt durch Erst- und Koautorenschaften in hochrangigen immunologischen Zeitschriften,welche teilweise aus dem Austausch von Studenten beider Seiten entstanden sind. Die beantragteIRTG soll eine nahtlose Weiterführung und Erweiterung dieser fruchtbaren Zusammenarbeitdurch die Etablierung einer gemeinsamen Doktorandenausbildung in Bonn und Melbourneermöglichen, in der Studenten von führenden Immunologen beider Seiten lernen können. ImmunologischeSchwerpunkte in Bonn umfassen die Rolle lokaler APCs in diversen Krankheitsmodellen,immunologische Mustererkennung und transkriptionelle Immunregulation. Melbourne istinternational bekannt für Expertise zu T, NKT und dendritischen Zellen, sowie für Infektionsimmunologie.Diese Gebiete sind hoch synergistisch und erlauben qualitativ hochwertige, breitere undtiefere Erkenntnisse, wenn sie vereint werden. Der wissenschaftliche Austausch zwischen Bonnund Melbourne wird nicht nur die Wissenschaft erheblich fördern, sondern auch die Doktorandenausbildungauf ein höheres Niveau heben. Eine Doktorarbeit wird durchschnittliche 3 Jahre umfassen(2 Jahre Bonn, 1 Jahr Melbourne) und in ein koordiniertes Lehrprogramm an beidenStandorten eingebettet. Die Studenten werden nach der Qualität ihrer Bewerbung und ihren wissenschaftlichenLeistungen ausgewählt. Die Absolventen dieses internationalen Programmes,werden hochattraktiv für internationale Positionen in akademischer Forschung und Industrie sein.

Laufzeit: seit 2016

Website2827

Sprecher

Prof. Dr. Peter Dörmann
IMBIO
Karlrobert-Kreiten-Straße 13
53115 Bonn

Zusammenfassung

Wassermangel ist weltweit ein kritischer Faktor für die Produktivität von Kulturpflanzen. Klimamodelle sagen voraus, dass der Druck auf die Landwirtschaft als Folge von Dürre zunimmt. Dieses macht das Verständnis effizienter Wasserverwertung durch Pflanzen zu einer entscheidenden wissenschaftlichen Frage. Die Aufklärung von Strategien der Trockentoleranz ist kompliziert, da zahlreiche Mechanismen hierzu beitragen. Trockenstress wurde in der Modellpflanze Arabidopsis intensiv auf genetischer, biochemischer und physiologischer Ebene untersucht. Weitgehend ungeklärt sind dennoch (i) die Wirkung von Trockenstress auf die Regulation des Primärstoffwechsels, (ii) die molekularen Mechanismen, durch die Gene zur Trockentoleranz beitragen, und (iii) Möglichkeiten zum Transfer der Erkenntnisse aus Studien in Arabidopsis auf Kulturpflanzen. Das Graduiertenkolleg wird relevante genetische Faktoren durch Transkriptom-Ansätze und die Rolle ausgewählter Metabolite untersuchen. Die Zielmoleküle umfassen Prolin, Suberin, reaktive Sauerstoffspezies, Aldehyde, Antioxidantien (Tocopherol) und Entgiftungsenzyme (Glutathion-Peroxidase, Aldehyddehydrogenasen). Unsere Hypothese ist, dass Trockentoleranz auf dem Zusammenspiel evolutionär konservierter und artspezifischer Strategien beruht. Der Fokus der geplanten Untersuchungen liegt auf der vergleichenden Betrachtung von Arabidopsis und Gerste, einer der vier weltweit wichtigsten Getreidearten. Ziel ist es, biologische Mechanismen zu identifizieren, die zur Trockentoleranz beitragen und auf Gerste übertragbar sind, so dass sie durch maßgeschneiderte Züchtung landwirtschaftlich genutzt werden können. Die Universität Bonn bietet einzigartige Voraussetzungen für den Aufbau eines Trockenstress-Forschungsverbundes durch Vernetzung führender Labore der Biologie und der Agrarwissenschaften sowie des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtung in Köln. Den Doktoranden wird ein strukturiertes Qualifizierungsprogramm angeboten mit einer Ausbildung in modernsten Technologien mit Seminaren und Praktika in der Industrie und in internationalen Forschungslaboren sowie in Bonner Institutionen wie z. B. dem Zentrum für Entwicklungsforschung. Die Promotionsprojekte sind darauf ausgelegt, enge Zusammenarbeit, selbständiges Forschen und kritisches Denken zu fördern. Das Programm wird ein interaktives Forschungsnetzwerk zu Trockenstress und ein kompetitives Graduiertenprogramm in den Pflanzenwissenschaften etablieren.

Laufzeit: von 2015 bis 2020

Website

Sprecher

Prof. Dr. Alexander Pfeifer
Institute of Pharmacology & Toxicology, Biomedical Center
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

Zusammenfassung

Das GRK "Pharmakologie von 7TM-Rezeptoren und nachgeschalteten Signalwegen"untersucht pharmakologisch relevante Signalwege. Im Fokus stehen siebentransmembranäre(7TM) Rezeptoren und mit ihnen vernetzte Signalwege. Folgende Fragensollen beantwortet werden: wie sind die Signalwege vernetzt; wie wird eine Spezifität derzellulären Antwort erreicht und wie können die Signalwege durch Pharmaka moduliertwerden? Neue Aspekte der zweiten Förderperiode sind die Untersuchung von 7TMRezeptoren,die bisher weniger gut verstanden sind (wie z.B. Orphan- und Fettsäure-Rezeptoren), sowie von Signalwegen in neuen, pharmakologisch relevanten Systemen (z.B.in der Lunge, in Immunzellen und im Zebrafisch-Modell). Die GRK Wissenschaftler haben dienötige Expertise, um diverse Signalwege zu untersuchen. Die Mitglieder kommen aus denBereichen Pharmakologie und Toxikologie, Pharmazeutische Biologie undMedizinische/Pharmazeutische Chemie, Physiologie und Immunologie. Derwissenschaftliche Erfolg des GRKs wird verdeutlicht durch die 24 Publikationen derDoktorand/innen (davon zehn Erst und Ko-Erstautorschaften) in international sichtbarenJournalen wie Nature, Nature Communications, und Journal of Clinical Investigation, sowiedie aktive Teilnahme der Doktoranden an zahlreichen nationalen und internationalenKonferenzen/Meetings innerhalb der ersten drei Jahre. Das GRK hat ein außergewöhnlichesQualifizierungsprogramm etabliert, das an einem effizienten Wissensaustausch orientiert ist.Ein wichtiges Ziel des GRKs ist es den Doktoranden unabhängige und erfolgreicheForschung zu ermöglichen/beizubringen sowie die jungen Forscher/innen auf ihre Karrierevorzubereiten. Ein herausragendes Merkmal unseres GRKs ist das einzigartigeInternationale Programm, das auf der Kooperation mit führenden Pharmakolog/innen,Gastvorträgen, und internationalen Symposien beruht. Im Rahmen des Labor-Austauschsmit unseren strategischen Partnern konnten Doktorand/innen bis zu drei Monate ihreDoktorarbeit in internationalen Labors verfolgen/weiterentwickeln. Unsere strategischenPartner sind Graduiertenschulen und Pharmakologie-Departments der Vanderbilt University,der University of California San Diego, der University of Glasgow und der University ofTokyo. Außerdem hat das GRK zusammen mit der Deutschen Gesellschaft fürPharmakologie die "Pharmacology Summer Schools" ins Leben gerufen, um den Austauschmit den jungen Pharmakolog/innen in Deutschland zu fördern.

Laufzeit: seit 2013

Website


Forschungsgruppen

Forschungsgruppen dienen der mittelfristig (bis zu acht Jahre) angelegten, engen Zusammenarbeit von mehreren herausragend ausgewiesenen Wissenschaftler*innen an einer besonderen Forschungsaufgabe. Dabei sollen Ergebnisse erzielt werden, die über die Einzelförderung deutlich hinausgehen und nur gemeinsam erreicht werden können. Forschungsgruppen können an einer Hochschule angesiedelt oder ortsverteilt sein. Sie tragen häufig dazu bei, neue Arbeitsrichtungen zu etablieren. 

Forschungsgruppe 2733
© Albert Gerhards

Forschungsgruppen der Universität Bonn

Sprecher

Prof. Dr. Albert Gerhards (Emeritus)
Seminar für Liturgiewissenschaft
Katholisch-Theologische Fakultät
Am Hof 1
53113 Bonn

Zusammenfassung

Zunehmend werden Kirchen verkauft, umgenutzt oder abgerissen, obwohl die Akzeptanz von Kirchengebäuden und das Festhalten an ihnen weitaus verbreiteter sind, als es die gegenwärtigen Schrumpfungsprozesse in den Kirchen erwarten lassen. Im Alltag empfinden auch nicht religiös geprägte Menschen sakrale Räume als wertvoll, diese bieten somit auch der breiteren Bevölkerung eine Möglichkeit der Orientierung und Identifikation. Der mit dem Rückbau der Kirchen einhergehende Transformationsprozess verläuft dabei überwiegend unstrukturiert. Hier ansetzend, will die Forschungsgruppe durch die Zusammenführung unterschiedlicher Forschungsansätze eine praxisrelevante Theorie des sakralen Raumes im 21. Jahrhundert erarbeiten.

Beteiligte Institutionen

  • Universität zu Köln
  • Universität Leipzig
  • Universität Regensburg
  • Universität Wuppertal

Laufzeit: seit 2020

Website31

Sprecher

Prof. Dr. Jörg Höhfeld
Institut für Zellbiologie
Ulrich-Haberland-Str. 61a
53121 Bonn

Zusammenfassung

Die Aufrechterhaltung funktioneller Proteinnetzwerke selbst unter Bedingungen, die Proteinstrukturen destabilisieren, ist eine notwendige Voraussetzung für das Überleben von Zellen und die Erhaltung von Geweben und Organismen. Die Anpassung und Regulation von Proteinfaltungs- und Proteinabbau-Systemen stellen dabei wesentliche Schutzmechanismen dar. Durch vermehrte Rückfaltung bzw. die Entsorgung beschädigter Proteine tragen diese Systeme entscheidend zur Protein-Homöostase unter Stressbedingungen bei. In vielzelligen Organismen sind Zellen permanent einer Belastung durch mechanische Kräfte ausgesetzt und benötigen darauf abzielende Schutzmechanismen. Diese Mechanismen operieren während der Differenzierung, der Adhäsion und der Migration von Zellen und sind von herausragender Bedeutung für die Aufrechterhaltung von Geweben wie der Skelettmuskulatur, dem Herzen, der Lunge, der Niere, der Haut und den Blutgefäßen. Dennoch wurden zugrundeliegende molekulare Mechanismen bislang nur unzureichend untersucht. Im Rahmen der Forschungsgruppe sollen deshalb Mechanobiologie und Zellbiologie, Nieren-, Muskel- und Sportphysiologie sowie molekulare Immunologie und Wurm- und Maus-Genetik in einem innovativen interdisziplinären Verbund vereint werden, um hier neue Einblicke zu ermöglichen. Mittels modernster Methodik werden isolierte Zellen und Gewebe, genetisch veränderbare Modellorganismen und humane Probanden definierten mechanischen Belastungen ausgesetzt werden und hinsichtlich induzierter Anpassungen von Proteinfaltungs- und Abbaumaschinerien untersucht werden. Dies wird es ermöglichen, Chaperon- und Protease-Systeme zu identifizieren, die mechanisch beschädigte Proteine erkennen und prozessieren, und die Regulation dieser Systeme unter mechanischem Stress zu analysieren. Basierend auf der Untersuchung verschiedener Zelltypen und Gewebe sollen sowohl allgemeine als auch spezifische Mechanismen zur Bewältigung von mechanischem Stress aufgedeckt werden. Die Forschungsgruppe schließt damit auf nationaler und auch internationaler Ebene eine wesentliche Lücke zwischen der Erforschung Kraft-generierender, -widerstehender und -übertragender Strukturen im Rahmen der Mechanobiologie und der Analyse von Stressantworten innerhalb der Proteostase-Forschung, welche sich bislang fast ausschließlich auf Hitzestress sowie oxidativen und proteotoxischen Stress konzentriert hat. Die Forschungsgruppe wird fundamentale Prinzipien der mechanischen Stressbewältigung etablieren und die Relevanz dieser Vorgänge im Hinblick auf humane Erkrankungen wie Muskelschwächen, Störungen des Immunsystems und Nierenerkrankungen aufzeigen.

Beteiligte Institutionen:

  • Universität Freiburg
  • Universität zu Köln
  • Deutsche Sporthochschule Köln
  • Forschungszentrum Jülich
  • International Institute of Molecular and Cell Biology in Warschau (Polen)

Laufzeit: seit 2018

Website

Sprecherin

Prof. Dr. Cornelia Richter
Evangelisch-Theologische Fakultät
Abt. für Systematische Theologie und Hermeneutik
Am Hof 1
53113 Bonn

Zusammenfassung

Die Fähigkeit, schwierige Lebenssituationen ohne anhaltende Beeinträchtigung zu überstehen, nennen Psychologen Resilienz. Die Forschungsgruppe will den Begriff im Verhältnis zur religiösen und spirituellen Dimension menschlichen Lebens untersuchen. Die Forscherinnen und Forscher wollen so die bisher üblichen Resilienzfaktoren wie Selbstwahrnehmung, Selbstwirksamkeit, Selbstregulation und -steuerung oder die Fähigkeit zur Konfliktlösung durch weitere Faktoren ergänzen und den Resilienzbegriff damit präzisieren.

Beteiligte Institutionen

  • Universität zu Köln
  • Universität Rostock
  • LMU München
  • Universität Zürich

Laufzeit: seit 2019

Website33

Sprecher

Prof. Dr. Martin Sander
Steinmann-Institut für Geologie, Mineralogie und Paläontologie
Nussallee 8
53115 Bonn

Zusammenfassung

Wie werden aus Organismen Fossilien? Mit dieser Frage befasst sich die neue Forschergruppe „Die Grenzen des Fossilberichtes: Analytische und experimentelle Ansätze zum Verständnis der Fossilisation“, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft in den nächsten drei Jahren mit rund 2,5 Millionen Euro gefördert wird. Dabei sollen modernste Analytik unter anderem aus der Chemie und Pharmazie zum Einsatz kommen.

Obwohl der Fossilbericht die Hauptquelle für die Geschichte des Lebens auf der Erde ist, bleibt das Verständnis der materiellen Natur der Fossilien bislang lückenhaft. „Wir wissen nicht, was fossiler Knochen wirklich ist – anscheinend nicht nur `Stein´, sondern auch alle möglichen organischen Reste“, sagt der Sprecher der neuen Forschergruppe, Prof. Dr. Martin Sander vom Steinmann-Institut der Universität Bonn. Was aus Forschersicht bislang auch nicht ausreichend untersucht ist, wie zum Beispiel Haut, Dinosauriereier oder in seltenen Fällen sogar Muskeln „versteinern“ können.

Ziel der Forschergruppe ist es, neueste Technologien der Bildgebung und Analyse auf Fossilien von Pflanzen sowie Weichkörperreste von Arthropoden und Wirbeltieren anzuwenden, um den Prozess der Fossilisation besser zu verstehen. Mit modernster Analytik aus der organischen Chemie und der Pharmazie – darunter Massenspektrometrie und Ramanspektroskopie – wollen die Wissenschaftler Licht ins Dunkel bringen.

Neben dem Steinmann-Institut sind das Kekulé-Institut für Organische Chemie, das Pharmazeutische Institut und das Institut für Mikrobiologie der Universität Bonn sowie auch Arbeitsgruppen der Universität Mainz beteiligt.

Beteiligte Institutionen:

  • Universität Mainz
  • Hessisches Landesmuseum Darmstadt

Laufzeit: seit 01.01.2018

Sprecher

Prof. Dr. Jürgen Kusche
Institut für Geodäsie und Geoinformation
Nussallee 17
53115 Bonn

Zusammenfassung

The primary goals are:
(1) develop a multi-observation ensemble-based calibration and data assimilation (C/DA) methodology to combine observational data of model output variables (time series of gauge-based streamflow, GRACE/GRACE-FO total water storage variations, remotely-sensed extent and level of surface water bodies, snow cover, glacier mass change and streamflow) with hydrological models in an optimal manner.
(2) exploit this methodology with the global hydrological model WaterGAP to provide an improved quantitative assessment of freshwater fluxes and storages including their uncertainties in response to climate and anthropogenic forcing.

Beteiligte Institutionen:

  • Goethe Universität Frankfurt
  • TUM
  • Universität Stuttgart
  • DLR Oberpfaffenhofen
  • GFZ Potsdam
  • HafenCity Universität Hamburg
  • University of St. Andrews
  • Université du Luxembourg

Laufzeit: seit 2018

Website34

Sprecherin

PD Dr. Silke Trömel
Institut für Geowissenschaften und Meteorologie
Auf dem Hügel 20
53121 Bonn

Zusammenfassung

Die Forschungsgruppe will die Prognose von Niederschlägen verbessern. Dazu greifen die Forscherinnen und Forscher aus Meteorologie, Atmosphärenforschung und Hydrologie auf Daten zurück, die erst seit wenigen Jahren verfügbar sind. So sollen Kürzestfrist- und mittelfristige Niederschlagsvorhersagen sowie lokale Hochwasservorhersagen besser getroffen werden. 

Beteiligte Institutionen:

  • Universität Augsburg
  • Freie Universität Berlin
  • Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
  • Forschungszentrum Jülich
  • Deutscher Wetterdienst (DWD)

Laufzeit: seit 2018

Website

Sprecher

Prof. Dr. Juergen Gall
Institute of Computer Science
Computer Vision Group
Endenicher Allee 19a
53115 Bonn

Zusammenfassung

In the last years, we have seen a tremendous progress in the capabilities of computer systems to classify image or video clips taken from the Internet or to analyze human pose in real-time for gaming applications. These systems, however, analyze the past or in the case of real-time systems the present with a delay of a few milliseconds. For applications, where a moving system has to react or interact with humans, this is insufficient. For instance, robots collaborating with humans need not only to perceive the current situation, but they need to anticipate human actions and the resulting future situations in order to plan their own actions.

In this project, we aim to develop the technology that lays the foundation for applications that require the anticipation of human behavior. Instead of addressing the problem at a limited scope, the project addresses all relevant aspects including time horizons ranging from milliseconds to infinity and granularity ranging from detailed human motion to coarse action labels. To ensure that the developed methods are not limited to a single task but can be applied for a large variety of applications, we do not solve sub-problems in isolation but address the aspects jointly.

As a scenario for an application, we focus on service robots that support impaired or elderly people at home. Due to the demographic change, the population structure in Germany will change dramatically.
Service robots can fill the gap, but they need the ability to anticipate human behavior at various levels of granularity in order to be accepted and be efficient. The robot needs to know when its help is needed, but it should not stand in the way. In a collaborative setting, the robot is expected to complete tasks together with a human. This requires to anticipate both the intention but also detailed movements, e.g., when jointly carrying an object. Another important aspect in this context is the prevention of accidents. This is in particular very important for elderly people. Predicting accidents before they happen would allow to support the humans in time. This can happen by a signal to warn the human if the human can still prevent the accident without additional help, but also by an immediate support of a service robot.

Beteiligte Institution:

  • Leibniz Universität Hannover

Laufzeit: seit 01.06.2017

Website25

Sprecherin

Prof. Dr. Evi Kostenis
Institut für Pharmazeutische Biologie
Nussallee 6
53115 Bonn

Zusammenfassung

Heterotrimere αβγ G-Proteine sind an der Innenseite der Plasmamembran lokalisiert und spielen eine Schlüsselrolle in der Kommunikation jeder Körperzelle mit ihrer Umgebung. Ihre Entdeckung wurde im Jahre 1994 mit dem Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet. Stimuliert werden G-Proteine durch G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR), eine Proteinfamilie, die extrazelluläre Signale empfängt und in Konformationsänderungen umsetzt, die von G-Proteinen „dekodiert“ und als Botschaft in das Zellinnere weitergegeben werden. Auf diese Weise vermitteln GPCR und ihre assoziierten G-Proteine eine Vielzahl physiologischer Effekte wie z.B. Regulation des Blutdrucks, des Tonus der Atemwege, aber auch Zellbewegung, Metabolismus und Zellproliferation. Die enorme physiologische Relevanz von GPCR spiegelt sich darin wieder, dass etwa ein Drittel aller Arzneimittel ihre Wirkung über diese Rezeptorfamilie entfaltet. Auch der im Jahre 2012 verliehene Nobelpreis für Chemie, für bahnbrechende Erkenntnisse zu Struktur und Funktion von GPCR, reflektiert das therapeutische Potential dieser Signalgeber.

Der enorme Fortschritt im Verständnis von Bau und Funktion von GPCR veranlasste unsere Forschergruppe den konsequenten nächsten Schritt ins Zellinnere zu gehen: Fokussierung auf G-Proteine als Botschafter zur Weiterleitung des GPCR-Stimulus in die Zelle. Unser Konsortium konzentriert sich daher auf zwei Forschungsansätze:

Die Rolle von G-Proteinen in (patho)physiologischen Geschehen besser zu verstehen und
G-Proteine als neuer Ansatzort für therapeutische Intervention.
Unsere multidisziplinäre Forschergemeinschaft hat den rationalen Entwurf und die Herstellung neuer, zellpermeabler Signalwegsinhibitoren zum Ziel, die in spezifischer Weise G-Protein Familien ausschalten. Hierfür bedienen wir uns komplementärer chemischer und biologischer Ansätze wie chemische Synthese, ausgehend von vorhandenen Leitstrukturen, kombinatorische Peptidsynthese und kombinatorische Bio- sowie Mutasynthese. Molekular-mechanistische Analysen und die Charakterisierung der Wirkungsweisen gefolgt von einer Targetstruktur-basierten rationalen Optimierung sollen uns erlauben, diejenigen Inhibitoren zu identifizieren, die in zellbasierten in vitro und ex vivo/in vivo Modellen eingesetzt werden können. Von dieser Vorgehensweise versprechen wir uns neue Einsichten zu G-Protein gesteuerten Signalkaskaden in komplexen Signalnetzwerken unter (patho)physio-logischen Prozessen.

Beteiligte Institutionen:

  • Universität Frankfurt/Main
  • Universität Magdeburg
  • Paul Scherrer Institut, Villigen, Schweiz

Laufzeit: seit 2016

Website

Schwerpunktprogramme 

Besonderes Kennzeichen eines Schwerpunktprogramms ist die überregionale Kooperation der teilnehmenden Wissenschaftler*innen. Es wird in der Regel für die Dauer von sechs Jahren gefördert. Zur Mitarbeit in einem Schwerpunktprogramm fordert die DFG interessierte Wissenschaftler*innen, zu einem bestimmten Termin entsprechende Sachbeihilfeanträge einzureichen.

Schwerpunktprogramme sollen spürbare Impulse zur Weiterentwicklung der Wissenschaft durch die koordinierte, ortsverteilte Förderung wichtiger neuer Themen geben:

  • Förderung von Projekten mit hoher Originalität und Qualität in Thematik und/oder Methodik („emerging fields“)
  • Schaffung eines Mehrwerts durch fachübergreifende Zusammenarbeit (Inter­disziplinarität)
  • Schaffung eines Mehrwerts durch ortsübergreifende Zusammenarbeit (Netzwerkbildung)
Silke Trömel
© Silke Trömel

Schwerpunktprogramme der Universität Bonn

Koordinatorin

PD Dr. Silke Trömel
Institute for Geosciences and Meteorology, University Bonn
Auf dem Hügel 20
53121 Bonn

Abstract

Cloud and precipitation processes are the main source of uncertainties in weather prediction and climate change projections since decades. A major part of these uncertainties can be attributed to missing observations suitable to challenge the representation of cloud and precipitation processes in atmospheric models. The whole atmosphere over Germany is since recently monitored by 17 state-of-the-art polarimetric Doppler weather radars, which provide every five minutes 3D information on the liquid and frozen precipitating particles and their movements on a sub-kilometer resolution, which is also approached by the atmospheric models for weather prediction and climate studies. Data assimilation merges observations and models for state estimation as a requisite for prediction and can be considered as a smart interpolation between observations while exploiting the physical consistency of atmospheric models as mathematical constraints. However, considerable knowledge gaps exist both in radar polarimetry and atmospheric models, which impede the full exploitation of the triangle radar polarimetry – atmospheric models – data assimilation and call for a coordinated interdisciplinary effort. The priority programme will exploit the synergy of the new observations and state-of-the-art atmospheric models to better understand moist processes in the atmosphere, and to improve their representation in climate- and weather prediction models. The programme will extend our scientific understanding at the verges of the three disciplines for better predictions of precipitating cloud systems

Laufzeit: seit 2018

Website


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Dr. Katrin Hahlen

Dipl. Biol.

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