Outstanding researchers

Awards for Researchers at the University of Bonn

The Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn has been home to excellent researchers for over 200 years. Located in Germany’s United Nations City as well as in a strong and vibrant science region, we are internationally recognized as one of the leading research universities in Germany. Numerous high-ranking awards for our researchers underline our research strengh.

Heinz-Maier-Leibnitz-Preise Prof. Elvira Mass
ERC Grantee Prof. Dr. Elvira Mass © Silvia Hoch/Uni Bonn

ERC-Grants

Numerous scientists from the University of Bonn were successful at the European Research Council.

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
Leibniz-Preisträger Prof. Dr. Eicke Latz © Barbara Fromman/Uni Bonn

Leibniz-Prizes

The Gottfried Wilhelm Leibniz Prize is the most important research award in Germany.

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
Prof. Dr. Peter Scholze vom Hausdorff Center © Volker Lannert/Uni Bonn

Fields Medals

Prof. Dr. Peter Scholze (2018) and Prof. Dr. Gerd Faltings (1986, formerly of the University of Bonn) are the only Germans to receive the Fields Medal.

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
Prof. Dr. Reinhard Selten © Volker Lannert/Uni Bonn

Nobel Prizes

With Prof. Dr. Wolfgang Paul (1989) and Prof. Dr. Reinhard Selten (1994), two scientists from the University of Bonn were awarded the Nobel Prize.

Junior Research Groups and Prizes

Numerous early-career researchers at the University of Bonn were successful in the DFG Heisenberg Program or were awarded Emmy Noether Junior Research Groups and Heinz-Maier-Leibnitz Prizes.

Independent Junior Research Group under the Emmy Noether Program

The Emmy Noether Program offers exceptionally talented young researchers the opportunity to qualify for a university professorship by independently leading a junior research group over a period of six years.

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Nachuchsgruppenleiter Dr. Florian I. Schmidt © Volker Lannert/Uni Bonn

Emmy Noether Junior Research Groups at the University of Bonn

Nachwuchsgruppenleiterin

Dr. Larissa K. S. von Krbek
Kekulé-Institute for Organic Chemistry and Biochemistry
Gerhard-Domagk-Str. 1
53121 Bonn

Zusammenfassung

Die meisten supramolekularen Selbstorganisationsprozesse sind thermodynamisch getrieben, d.h., dass sich die einzelnen Komponenten unter Freisetzung von Energie zu einem energetisch günstigeren Aggregat anordnen. In der Natur laufen solche Prozesse hingegen meist abseits des thermodynamischen Gleichgewichtes durch die Dissipation von Energie ab, d.h., ihre Selbstorganisation wird durch den Verbrauch eines "Brennstoffes" angetrieben. Dies ist ein Grund, warum sich biologische Systeme durch eine große strukturelle Komplexität, die Möglichkeit zur räumlichen und zeitlichen Kontrolle ihrer Funktionen, die Fähigkeiten zur Anpassung an neue Umgebungsbedingungen, zur Selbstheilung und zur Verrichtung von Arbeit sowie durch emergentes Verhalten auszeichnen. Ähnliche Nicht-Gleichgewichts-Prozesse in synthetische Systeme zu implementieren, wird zu größerer Komplexität und vielseitigeren Funktionen von menschengemachten Materialien führen und wird die Gebiete der Chemie, Materialwissenschaften und Synthetischen Biologie stark beeinflussen. Weiterhin könnte die Untersuchung dieser synthetischen dissipativen Systeme zu einem besseren Verständnis der kinetischen und thermodynamischen Restriktionen in lebenden Systemen führen. Im Gebiet der supramolekularen Chemie wurden bereits erste Beispiele von dissipativen Systemen in Gelen, Polymeren, und Kolloiden realisiert. Es gibt jedoch keine Beispiele für kleinere supramolekulare Strukturen wie Koordinationskäfige.Das Ziel dieses Projektes ist daher die Entwicklung neuer, metallo-supramolekularer Systeme, welche sich durch die Dissipation von Energie anordnen, um dadurch auf lange Sicht ein größeres Verständnis von Systemen außerhalb des thermodynamischen Gleichgewichts und emergenten Verhaltens zu erlangen. Hierbei ist das erste Ziel die Synthese und Untersuchung mononuklearer Metallkomplexe, die sich durch Energiedissipation fernab des thermodynamischen Gleichgewichtes anordnen – entweder durch den Verbrauch eines chemischen Brennstoffs oder Lichtabsorption. Das zweite Ziel dieses Projektes ist die dissipative Selbstorganisation von metallo-supramolekularen Käfigen. Die dreidimensionale Anordnung der Metallzentren in metallo-supramolekularen Käfigen macht diese Systeme deutlich komplexer, weshalb sie gute Modellsysteme für das bessere Verständnis von dissipativer Selbstorganisation in der Supramolekularen Chemie und möglicherweise in der Natur sind. Weiterhin werden wir die dissipative Selbstorganisation der etablierten Systeme in begrenzten "Nano-Räumen" (wie Vesikeln) untersuchen. Diese räumliche Einschränkung kann zu vollkommen neuem Verhalten und möglicherweise Emergenz führen. Auf lange Sicht werden wir das dynamische Verhalten der etablierten dissipativen Käfig-Systeme nutzen, um häufige Schwierigkeiten in der Supramolekularen Chemie anzugehen: die räumliche und zeitliche Kontrolle über die Freigabe von Gastmolekülen aus dem Käfiginneren sowie die Produktinhibition in der Supramolekularen Katalyse.

Laufzeit
2021 - 2027

Website66

Nachwuchsgruppenleiter

Dr. Peng Yu
Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz
Lehrstuhl für Crop Functional Genomics
Friedrich-Ebert-Allee 144
53113 Bonn

Zusammenfassung

Die Rhizosphäre ist der Bereich des Bodens, der direkt durch die Sekretion der Wurzeln und durch die mit dem Boden assoziierten Mikroorganismen, dem sogenannten Mikrobiom, beeinflusst ist. Die Wechselwirkung der Wurzeln mit dem sie umgebenden Mikrobiom ist für die Gesundheit und Fitness der Pflanzen wichtig. Das Verständnis der molekulargenetischen Grundlagen dieser Wechselwirkungen wird es ermöglichen, auf Böden mit geringer Nährstoffverfügbarkeit leistungsfähige Pflanzen zu erzeugen und so den Einsatz von mineralischen Düngern zu reduzieren.Das Projekt wird mit der Analyse der komplexen Wechselwirkung zwischen Wirtswurzeln und Bodenmikroben durch die Integration von Genomdaten des Mikrobioms der Rhizosphäre, während der Wurzelentwicklung und Transkriptomdaten aus Wurzelcortex und Stele von Mais beginnen. Dazu werden eine Kollektion genetisch verschiedener Mais-Inzuchtlinien mit unterschiedlicher Effizienz in der Stickstoffverwertung und Wurzelmutanten mit Seitenwurzel- und Wurzelhaardefekten unter verschiedenen Stickstoffbedingungen untersucht. Gen-Co-Expressions-, mikrobielle "Co-Occurance"- / "Co-Abundance"- und "Trans-Kingdom"-Netzwerke werden die Schlüsselgene identifizieren, die mit den wichtigsten mikrobiellen OTUs (operativen taxonomischen Einheiten) interagieren. Zudem wird die Übertragung der metabolischen Signale von der Endosphäre zur Rhizosphäre durch Analyse des Metaboloms aus Wurzelexsudaten bestimmt. Die Wurzeln werden mittels MRT (Magnetresonanztomographie) nichtinvasiv abgebildet. Die Dynamik der Kohlenstoff- und Stickstoffbildgebung mittels PET (Positronenemissionstomographie) und NanoSIMS (Sekundärionen-Massenspektrometrie im Nanometerbereich) werden dazu beitragen Informationen der Wurzelarchitektur und -funktion und ihrer Exsudate über verschiedene Wurzelzonen und verschiedene Wurzeltypen zu sammeln. Zusätzlich wird das räumliche Muster von Schlüsselgenen und wichtigen Mikroben durch in situ Hybridisierung und CARD-FISH-Experimente (katalysierte Reporterablagerung in Kombination mit Fluoreszenz in situ Hybridisierung) demonstriert.Schließlich werden Schlüsselgene der Biosynthese von Sekundärmetaboliten durch Genom-Editierung mittels CRISPR / Cas9 ausgeschaltet, um neue Mutanten zu generieren. Parallel dazu werden repräsentative Mikroben-OTUs isoliert und kultiviert. Abgeleitete synthetische Gemeinschaften werden eingesetzt, um ihre potenzielle Rolle bei der Genregulation in Mais zu validieren.Zusammenfassend ist das übergeordnete Ziel dieses Projekts ein umfassendes mechanistisches Verständnis der Funktion von Wurzel- und Rhizosphärenmikroben, um dadurch die Toleranz der Pflanzen gegenüber Stickstoffmangel zu verbessern. Dies wird den Grundstein für Anwendungen in der Pflanzenzüchtung und für den Einsatz von synthetischen mikrobiellen Gemeinschaften zur Sicherung der zukünftigen Lebensmittelproduktion und für eine nachhaltige, effiziente Ressourcennutzung in der Landwirtschaft legen.

Laufzeit

2020 bis 2026

Website

Nachwuchsgruppenleiterin

Dr. Katrin Jeannette Czogalla-Nitsche
Institut für Experimentelle Hämatologie und Transfusionsmedizin
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

Zusammenfassung

Vitamin K ist essentiell und wird im Körper von der Vitamin K 2,3-Epoxid-Reduktase-Komplex 1 (VKORC1) zu Vitamin K-Hydrochinon (KH2) reduziert. KH2 ist Kofaktor der Gamma-glutamyl-Carboxylase (GGCX) die Vitamin K abhängige Proteine Gamma-carboxyliert, wodurch diese ihre biologische Aktivität erhalten. Defekte im Vitamin K Stoffwechsel führen zu Blutungen aufgrund der verminderten Gamma-Carboxylierung der Vitamin K abhängigen Gerinnungsfaktoren. Zusätzlich führen Mutationen in der GGCX zu weiteren Phänotypen, welche die Haut, das Herz und den Knochen/Knorpel betreffen. Der Vitamin K Zyklus kann durch das orale Antikoagulanz Warfarin blockiert werden indem es die VKORC1 inhibiert. Allerdings induziert Warfarin zusätzlich vaskuläre Kalzifizierung und ER stress. Das Isoenzym der VKORC1, die VKORC1-like1 (VKORC1L1), katalysiert ebenfalls die Reduktion von Vitamin K, besitzt jedoch eine Funktion in der zellulären Antioxidation sowie im Cholesterol-, Kalzium- und Glucose-Stoffwechsel, was auf einen neuen Vitamin K abhängigen Stoffwechselweg hindeutet.Ziel dieses Antrags ist, die Funktion von Vitamin K und der am Vitamin K Zyklus beteiligten Enzyme insbesondere außerhalb der Gerinnungskaskade aufzuklären. Hierzu werden induzierbare pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) und Mausmodelle generiert. Mit iPS-Zellen von Patienten, die eine Mutation in der VKORC1 oder GGCX besitzen, können Defekte im Vitamin K Stoffwechsel erstmals in einem nativen System charakterisiert werden. Durch die Differenzierung in verschiedene Zelltypen wie Hepatozyten (Hauptsyntheseort der VKORC1 und GGCX), Neuronen (Hauptsyntheseort der VKORC1L1) und glatten Muskelzellen (Kalzifizierungsmodel) können die verschiedenen Phänotypen gezielt untersucht werden. Mittels der CRISPR/Cas9 Methode werden fluoreszierende Markerproteine ins Genom von iPS-Zellen integriert, um die VKOR Proteine erstmals endogen zu detektieren. Hiermit kann untersucht werden, wie die Enzyme des Vitamin K Zyklus in der Zelle/ER organisiert sind. Zudem kann ihre Regulation und Funktion unter verschiedenen ER Stress Bedingungen sowie die Effekte oraler Antikoagulantien untersucht werden. In verschiedenen Maus-Modellen werden Fluoreszensmarker als Fusionsprotein an die VKORC1 und VKORC1L1 eingebracht, um zu identifizieren, in welchen Zellen die VKOR Proteine exprimiert werden. Dies ist die Grundlage für die Generierung von konditionellen VKORC1 Mäusen, in denen zell-/organspezifisch die Bedeutung des Vitamin K Zyklus untersucht wird. In einem VKORC1L1-/- Mausmodell werden gezielt Defekte des Cholesterol-, Kalzium- und Glucose-Stoffwechsels charakterisiert werden. Das vorgeschlagene Arbeitsprogramm wird einen großen Beitrag zum besseren Verständnis des Vitamin K-Zyklus vor allem hinsichtlich dessen Funktion in extrahepatischen Geweben, der Interaktion der Enzyme untereinander und den Patienten-Phänotypen leisten.

Laufzeit

2018 bis 2024

Nachwuchsgruppenleiter

Prof. Dr. Sebastian Neubert
Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik
Nußallee 14-16
53115 Bonn

Zusammenfassung

Die starke Wechselwirkung ist der am wenigsten verstandene Sektor des Standardmodells der Teilchenphysik. Im vergangenen Jahrzehnt hat die Entdeckung von exotischen Mesonen, die nicht als Quark-Antiquark Zustände verstanden werden können, die reiche Struktur stark wechselwirkender Teilchen jenseits des Quark-Modells verdeutlicht. Vor kurzem wurden nun zwei exotische Baryonen am LHCb Experiment entdeckt, die in ein Proton und ein J/psi Teilchen zerfallen. Diese beiden Resonanzen können als Systeme bestehend aus fünf Quarks interpretiert werden und werden daher als Pentaquarks bezeichnet. Im Rahmen dieses Projektes soll die Natur dieser exotischen Teilchen im Detail erforscht werden. Dazu werden neue Zerfallsprozesse, die Pentaquarks involvieren können, untersucht und vermessen werden. Die Suche nach Partner-Teilchen und deren Einordnung in ein Pentaquark Multiplet wird wichtige Hinweise auf die zugrunde liegenden Strukturen liefern.

Laufzeit

2017 bis 2023

Website

Nachwuchsgruppenleiter

Prof. Dr. Florian Bernlochner
Physikalisches Institut
Nußallee 12
53115 Bonn

Zusammenfassung

Das Standardmodell der Teilchenphysik beschreibt erfolgreich den Aufbau und die Wechselwirkungen der Materie. Neben diesen Erfolgen gibt es allerdings Phänomene, welche das Standardmodell nicht zu erklären vermag, und ein prominentes Beispiel ist die Größe der Materie- und Anti-Materieasymmetrie im Universum. Ende 2018 wird das Super Flavour Factory Experiment Belle II anfangen, große Mengen an B-Mesonen-Zerfällen aufzuzeichnen. Präzisionsmessungen von B-Mesonen erlauben es die Größe von Ladungs- und Paritätsbrechung in deren Zerfällen zu bestimmen und damit die Größe der Materie-Anti-Materie-Asymmetrie in Teilchenzerfällen zu ermitteln. Dies geschieht nicht durch eine einzelne Messung, sondern durch die Bestimmung mehrerer Präzisionsobservablen. Eine starke Abweichung zwischen einzelnen Observablen wäre ein deutliches Zeichen für neue Physik, welche nicht vom Standardmodell beschrieben wird. Das Ziel dieses Antrages ist es eine Präzisionsmessung des CKM-Matrixelementes Vub durchzuführen. Die Größe von Vub ist ein wichtiger Input zur Bestimmung der Größe der Ladungs- und Paritätsbrechung im Standardmodell. Experimentell kann Vub mittels der Präzisionsmessung von semileptonischen B-Mesonen-Zerfällen gemessen werden, entweder mittels exklusiver oder inklusiver hadronischer Endprodukte. Die experimentellen Resultate beider Methoden sind nur marginal miteinander kompatibel und ihre Differenz weist eine statistische Signifikanz von 3.4 Standardabweichungen auf. Eine mögliche Erklärung für diese Inkompatibilität könnte der Gebrauch von Modellfunktionen in den heutigen Bestimmungen von Vub sein. Diese Modellfunktionen beschreiben die funktionelle Form der b-Quark-Impulsverteilung im B-Meson. Um diese Möglichkeit auszuschließen schlägt dieser Antrag eine kohärente Strategie vor, um die Impulsverteilung von b-Quarks im B-Meson zu messen und gleichzeitig Vub zu bestimmen. Dies geschieht durch die Kombination von mehreren Observablen aus radiativen und semileptonischen B-Meson-Zerfällen gemessen mit dem Belle II-Experiment. Als Vorbereitungsarbeit und zum Entwickeln der notwendigen experimentellen Methoden wird der Datensatz des Belle-Experimentes dienen. Die direkte Bestimmung der b-Quark-Impulsverteilung im B-Meson macht das Benutzen von Modellfunktionen in den heutigen inklusiven Vub-Messungen obsolet und wird helfen, die großen Unterschiede zwischen inklusiven und exklusiven Vub-Messungen besser zu verstehen.

Laufzeit

2016 bis 2022

Nachwuchsgruppenleiter

Dr. Florian Ingo Schmidt
Institut für Angeborene Immunität
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

Zusammenfassung

Spezialisierte Zellen des angeborenen Immunsystems reagieren auf Infektion oder Zellschäden durch den Aufbau von Inflammasomen. Diese Signalkomplexe erlauben die Rekrutierung und autokatalytische Spaltung von Pro-caspase-1, oft unter Verwendung von hoch-organisierter Strukturen des Adaptors ASC, mikroskopisch sichtbar als ASC Foci. Caspase-1 aktiviert pro-inflammatorische Zytokine und/oder Zelltod durch Pyroptose um eine lokale Entzündung auszulösen. Dies ist essentiell um Virusinfektionen einzudämmen, muss aber streng kontrolliert werden um auto-inflammatorische Erkrankungen zu verhindern.Wir wissen wenig über die molekularen Vorgänge, die nötig sind um die involvierten Sensoren zu aktivieren, ASC Foci zu organisieren, oder Caspase-1-Aktivität zu kontrollieren. Dies liegt hauptsächlich daran, dass uns die nötigen Ansätze fehlen um Inflammasomen in ihrer nativen Umgebung zu untersuchen: Wird eine Komponente entfernt, geht oft die gesamte makromolekulare Struktur verloren. Um dies zu überwinden, schlage ich einen völlig neuartigen Ansatz vor um Inflammasomen mechanistisch zu untersuchen: Wir werden Einzeldomänen-Antikörper (VHHs) aus immunisierten Alpakas identifizieren, welche im Zytosol exprimiert Proteinfunktionen stören und Inflammasomen in ihrer nativen Umgebung visualisieren können. Um VHHs zu finden, die bestimmte Schritte der Inflammasom-Assemblierung aktivieren oder inhibieren, werden wir einen von mir etablierten neuartigen phänotypischen Screening-Ansatz verfolgen. Wie werden den exemplarischen Inflammasom-Sensor NLRP1 analysieren, um die Domänen und Konformationsänderungen aufzudecken, die für Ligandenbindung, Sensor-Oligomerisierung und die Rekrutierung von ASC notwendig sind. Um molekulare Interaktionen und den genauen Aufbau der ASC Foci zu visualisieren, werden wir VHHs als Modulatoren und wohldurchdachte Mikroskopie-Werkzeuge verwenden. Dabei werden wir herausfinden, wie ASC verschiedene Signalen integriert um Caspase-1 zu rekrutieren und zu kontrollieren. Letztendlich werden wir die erzeugten Werkzeuge anwenden, um die bisher nicht gut verstandene physiologische Aktivierung von Inflammasomen durch Viren zu untersuchen. Wir werden primäre Zellen und Zelllinien aus Mensch und Maus mit einer repräsentativen Auswahl von Viren infizieren. Virus-kodierte Biosensoren werden uns helfen systematisch zu testen, welche Zelltypen Inflammasomen assemblieren können. Dabei werden wir ergründen, welche zellulären Sensoren welche Schritte der Virusreplikation erkennen, und wie das Zusammenspiel verschiedener Zelltypen und zellulärer Faktoren die antivirale Inflammasom-Antwort bestimmt.Der vorgeschlagene Forschungsplan adressiert die übergeordnete Frage, wie Zellen des angeborenen Immunsystems eine ausgewogene Entzündungsreaktion auf zytosolische Gefahren wie Viren auslösen. Die Ergebnisse dieser Arbeit werden helfen, antivirale Antworten und auto-inflammatorische Erkrankungen zu verstehen und daher Grundlagenforschung und Anwendung dienen.

Laufzeit

2016 bis 2022

Nachwuchsgruppenleiterin

Dr. Kerstin Ludwig
Institut für Humangenetik
Forschungsplattform Genomics
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

Zusammenfassung

Nicht-syndromale Lippen-Kiefer-Gaumenspalten (nsLKG) gehören zu den häufigsten humanen Fehlbildungen. In den letzten Jahren wurden vor allem durch genomweite Assoziationsstudien bedeutende Fortschritte bei der Identifizierung von genetischen Risikofaktoren für nsLKG gemacht. Von den bisher bekannten 16 genetischen Risiko-Loci liegt die Mehrzahl in nicht-kodierenden, intergenischen Bereichen. Obwohl dies eine regulatorische Wirkung der identifizierten Varianten nahelegt ist unser Verständnis der zugrundeliegenden molekularen Vorgänge noch immer limitiert, u.a. aufgrund der eingeschränkten Verfügbarkeit von biologischem Material.Das Ziel der vorliegenden Emmy-Noether-Arbeitsgruppe ist es, die kraniofaziale Entwicklung mithilfe des nsLKG Phänotyps besser zu verstehen. Das Projekt beinhaltet (i) die Identifizierung neuer Risiko-Loci durch Integration genomweiter genetischer und funktioneller Datensätze, sowie (ii) die Charakterisierung neuer und bekannter Risikoregionen durch Anwendung genetischer, bioinformatischer und funktioneller Methoden. Die hierfür benötigten Datensätze (Histonmodifikationen, Transkriptionsfaktor-Profile, Expressionsanalysen) werden von Kooperationspartnern in embryonalem Maus- und Humangewebe erzeugt und durch Ergebnisse internationaler Konsortien (zB. FaceBase) ergänzt. Die dadurch identifizierten kausalen regulatorischen Elemente (inkl. durch sie regulierte Kandidatengene) werden in großen Kohorten von 1.500 nsLKG-Patienten und 1.500 Kontrollen mittels eines innovativen Next-Generation-Sequencing Protokolls (molecular inversion probes) sequenziert. Die Etablierung dieser Technologie ermöglicht eine zeit- und kosteneffiziente Sequenzierung von großen Kohorten und kann auch auf die Analyse somatischer Variationen und andere Phänotypen übertragen werden. Identifizierte Varianten werden mittels Sanger-Sequenzierung bestätigt und in zusätzlichen Familienmitgliedern getestet (Segregation / de novo). Auf Kohort-Ebene werden burden-Analysen Hinweise auf signifikante Häufung seltener Varianten in Patienten, in funktionell relevanten Regionen, liefern. Diese Ergebnisse werden durch funktionelle Analysen im Zebrafisch-Modell in vivo komplettiert. Hierfür werden bestätigte regulatorische Elemente unter Tol2-vermittelter Transposition in Einzell-Stadien Embryonen eingebracht und das Fluoreszenz-Muster bis fünf Tage nach der Befruchtung analysiert. Kandidatengene werden mittels Morpholino-knockdown oder unter Einsatz der neuen CRISPR / Cas9- Technologie untersucht.Die von der Emmy-Noether-Forschungsgruppe erzielten Ergebnisse werden neue Einblicke in die der kraniofazialen Entwicklung zugrunde liegenden molekularen Mechanismen liefern. Sie tragen darüber hinaus zu einem besseren Verständnis der regulatorischen Architektur nicht-kodierender Elemente sowie deren Rolle in der embryonalen Entwicklung und in humanen Fehlbildungen bei.

Laufzeit

2016 bis 2022

Nachwuchsgruppenleiter

Prof. Dr. Andreas Schlitzer
Fachgruppe Molekulare Biomedizin
LIMES-Institut
Carl-Troll-Straße 31
53115 Bonn

Zusammenfassung

Die Population der mononukleären Phagozyten besteht aus dendritischen Zellen, Monozyten und Macrophagen. Zellpopulationen dieses Systems sind notwendig, um Immunreaktionen auszulösen, aufrechtzuerhalten und zu kontrollieren. Weiterhin sind Aufbau und Aufrechterhaltung der Immuntoleranz ihre Aufgabe. Moderne Technologien wie Einzelzell mRNA Sequenzierung, Cytometry by time of flight (CyToF), Durchflusszytometrie und der in vivo Transfer von Zellen haben uns in die Lage versetzt, Entwicklung und funktionelle Spezialisierung von dendritischen Zellen sehr genau zu verfolgen und zu ergründen. Die Population der Monozyten ist eine der grössten und funktionel diversiviziertesten Zellpopulationen in der Maus und dem Menschen, jedoch sind Regulation und Mechanismen der transkriptionellen, phenotypischen und funktionalen Spezialisierung nicht ausreichend untersucht. Deshalb ist dieses Forschungsvorhaben darauf fokussiert die Mechanismen der funktionellen Spezialisierung von murinen (Ly6c+) und humanen (CD14+) Monozyten sowohl auf transkriptioneller Ebene als auch auf Ebene der Monozytenentwicklung zu verstehen. Desweiteren soll untersucht werden, ob die funktionelle Spezialisierung von Monozyten im Knochenmark, also während deren Entwicklung, oder in der Peripherie unter Einfluss des lokalen Organumfeldes stattfindet. Darüber hinaus sollen Mechanismen und die transkriptionelle Regulation der sogenannten Trained Immunity untersucht werden um zu ergründen durch welche Faktoren dieses Phänomen in Monozyten hervorgerufen und reguliert wird. Um die geschilderten Fragestellungen zu beantworten wird dieses Forschungsvorhaben neueste Technologien wie Einzelzell mRNA Sequenzierung, CyToF und mehrfarben Durchflusszytometrie verwenden, um in Verbindung mit der funktionellen Charakterisierung von murinen und human Monozyten zum ersten mal ein umfassendes Bild der funktionellen Spezialisierung und deren transkriptioneller Regulation in Monozyten während Gesundheit und Krankheit zu erhalten.

Laufzeit

2016 bis 2022


Nachwuchsgruppenleiter

Dr. Wolf Harmening
Universitäts-Augenklinik Bonn
Ernst-Abbe-Straße 2
53127 Bonn

Zusammenfassung

Unser Verständnis des Sehapparates und dessen Erkrankungen ist maßgeblich durch Schlüsselentwicklungen in der ophthalmologischen Bildgebung bestimmt. So ist zum Beispiel die Anwendung einer niedrig-kohärenz Interferometrie in der Bildgebung von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung der Optischen Kohärenz Tomographie (OCT) gewesen. OCT Technik hat die ophthalmologische Forschung und klinische Vorgehensweise revolutioniert. Neueste Fortschritte in der Wellenfrontmessung und –korrektur machen es heute möglich, einzelne Photorezeptoren der Netzhaut im lebenden Auge in Echtzeit darzustellen. Dies wurde insbesondere durch den Einsatz von adaptiven Optiken ermöglicht – eine Technologie die der Astronomie entliehen wurde, wo sie die Auflösung von Spiegelteleskopen maximiert. Das adaptive Rasterlaserophthalmoskop (AOSLO) ist die nächste Spitzentechnologie, die es Medizinern und Grundlagenforschern ermöglichen wird die Netzhaut mit extremer Detailschärfe sichtbar zu machen, und ihre Funktion auf der Ebene einzelner Nervenzellen im lebenden Auge zu untersuchen. Das Ziel dieses Antrages ist es, die AOSLO Technologie in einer klinischen Umgebung zu etablieren. Dadurch können Krankheitsverläufe früher als bisher erkannt und pharmakologische Intervention auf Zellebene bewertet werden. Durch die AOSLO Technologie kann außerdem bei der Evaluierung der Wirksamkeit neuer Behandlungsstrategien der Rückgriff auf Tiermodelle verringert und auf langwierige und dadurch ineffiziente histologische Untersuchung verzichtet werden. Der mikroskopische Zugang zu einzelnen Neuronen im lebenden Gewebe stellt ein Quantensprung in der Sehforschung dar, und wird neue Wege in der Grundlagenforschung und klinischen Forschung des Sehens eröffnen.

Laufzeit

2013 bis 

Website

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Heinz-Maier-Leibnitz-Preis Dr. Georg Oberdieck © Hausdorff Center for Mathematics

Heinz Maier-Leibnitz Prizes

The Heinz Maier-Leibnitz Prize, named after the physicist and former president of the DFG, is a distinction for early career researchers providing incentive and recognition for their excellent research.

Heinz Maier-Leibnitz Prizes at the University of Bonn

Kontakt

Prof. Dr. Elvira Mass
LIMES-Institut
Carl-Troll-Str. 31
53115 Bonn

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Kontakt

Dr. Georg Oberdieck
Mathematisches Institut
Endenicher Allee 60
53115 Bonn

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Kontakt

Prof. Dr. Patrik Ferrari
Institut für Angewandte Mathematik
Endenicher Allee 60
53115 Bonn

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Kontakt

Prof. Dr. med. Natalija Novak
Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Allergologie
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

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Prof. Dr. med. Christian Kubisch
Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
Institut für Humangenetik
Martinistraße 52
20251 Hamburg

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Heisenberg Program

The Heisenberg Program targets researchers who have qualified for a professorship. Four types of funding are available within the Heisenberg Program: Heisenberg position, Heisenberg temporary substitute position for clinicians, Heisenberg professorship and Heisenberg fellowship.

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© Volker Lannert / Uni Bonn

Funded within the Heisenberg Program

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Dr. Peter Soba
Fachgruppe Molekulare Biomedizin
LIMES-Institut
Carl-Troll-Straße 31
53115 Bonn

 

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PD Dr. Andreas Schwab
Institut für Klassische und Romanische Philologie
Am Hof 1 e
53113 Bonn

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PD Dr. Jörn Happel
Institut für Geschichtswissenschaft
Adenauerallee 4-6
53113 Bonn

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Dr. Christian Meierhofer
Abteilung Neuere deutsche Literaturwissenschaft
Am Hof 1d
53113 Bonn

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PD Dr. Christian Rode
Institut für Philosophie
Am Hof 1
53113 Bonn

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PD Dr. Simone Schultz-Balluff
Institut für Germanistik, Vergleichende Literatur- und Kulturwissenschaft
Am Hof 1d
53113 Bonn

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Prof. Dr. Philipp Sasse
Institut für Physiologie I
Nussallee 11
53115 Bonn

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Prof. Dr. Sandra Blaess
Institut für Rekonstruktive Neurobiologie
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

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