ERC fördert zukunftsweisende Projekte

Europäischer Forschungsrat bewilligt drei Starting Grants

2020-09-25 – Nachrichten aus dem Physik-Department

Physikalische Grundlagen der Reaktionen von Gefäßsystemen, die Aufklärung der Natur Dunkler Materie und Kommunikationsnetzwerke von Proteinen: Der Europäische Forschungsrat (ERC) fördert künftig weitere drei zukunftsweisende Projekte am Physik-Department der Technischen Universität München (TUM).

Die Anpassungsfähigkeit von lebenden Strömungsnetzwerken lässt sich am Schleimpilz Physarum polycephalum sehr gut untersuchen. Mittels Mikroinjektion wird die Strömung in Physarum farblich markiert. Projekt von Karen Alim – Bild: B. Kscheschinski / MPIDS

Forscherinnen und Forscher an der TUM konnten bislang insgesamt 135 der renommierten Förderungen des European Research Councils (ERC) einwerben. Diese werden jedes Jahr in verschiedenen Kategorien vergeben. Das Physik-Department war bislang mit 34 ERC-Förderungen erfolgreich.

Starting Grants sollen dabei exzellenten aufstrebenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern die Umsetzung neuer Forschungsansätze ermöglichen. Sie sind mit bis zu zwei Millionen Euro dotiert.

Prof. Dr. Karen Alim

Mit Flüssigkeiten durchströmte Netzwerke wie unser Blutkreislauf sind wichtige Bausteine des Lebens – von einfachen Schleimpilzen bis hin zu Säugetieren wie dem Menschen. Sie transportieren nicht nur Substanzen und Signale, sondern sie können auch ihre Netzwerkarchitektur dynamisch an neue Anforderungen anpassen. Oftmals bleiben solche Änderungen dann langfristig im Netzwerk gespeichert.

Im Projekt „FlowMem“ möchte Prof. Karen Alim die physikalischen Prinzipien identifizieren, die hinter der dynamischen Speicherung solcher Änderungen der Netzwerkarchitektur stehen und aufklären, wie diese gesteuert werden können. Die Kenntnis dieser physikalischen Mechanismen liefert die Basis für neue Ansätze bei so unterschiedlichen Themen wie der Behandlung von Gefäßerkrankungen oder der Tumorentwicklung wie auch der Entwicklung selbstoptimierender poröser Medien für Brennstoffzellen.

Prof. Dr. Karen Alim ist Professorin für Biologische Physik und Morphogenese am Physik-Department der TUM und bis 2022 weiterhin Gruppenleiterin am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbst-Organisation in Göttingen.

Kontakt

• Prof. Dr. Karen Alim (TUM), k.alim@tum.de
• Arbeitsgruppe Alim

Projekt von Francesca Bellini

Dr. Francesca Bellini

Physiker vermuten derzeit, dass die Dunkle Materie im Universum aus WIMPs, schwach wechselwirkenden, massiven Teilchen besteht. Anti-Kerne in der kosmischen Strahlung, entstanden bei der Zerstrahlung zweier Dunkler Materie Teilchen, könnten dies belegen. Doch sie könnten auch aus hoch-energetische Zusammenstöße kosmischer Teilchen entstanden sein. Im Moment ist daher unklar, ob die leichten Anti-Kerne, die das Experiment AMS-02 auf der internationalen Raumstation ISS beobachtet hat, wirklich von Dunkler Materie herrühren.

Am ALICE-Experiment am Large Hadron Collider am CERN in Genf will die Physikerin Francesca Bellini systematisch die Produktion von seltenem Anti-Helium in Kollisionen von Protonen und Blei-Kernen untersuchen. Auf diese Weise will sie im Rahmen ihres ERC Grant-Projekts CosmicAntiNuclei den zu erwartenden Anti-Helium-Hintergrund vorhersagen, damit laufende und zukünftige Experimente unterscheiden können, ob Anti-Kerne aus dem All aus der Vernichtung von Dunkler Materie stammen oder dem kosmischen Hintergrund zu zuordnen sind.

Das ERC Team von Dr. Francesca Bellini wird in der Forschungsgruppe für Dichte und seltsame hadronische Materie von Prof. Laura Fabbietti im Physik-Department der TUM arbeiten. Mit ALICE gewonnene Daten analysiert Francesca Bellini seit mehr als zehn Jahren, zuletzt als Marie Curie Fellow am CERN.

Kontakt

• Dr. Francesca Bellini (derzeit am CERN), francesca.bellini@cern.ch
• Prof. Dr. Laura Fabbietti (TUM), laura.fabbietti@ph.tum.de
• Arbeitsgruppe Fabbietti

Graphentheorie zur Analyse von Signalübertragung bei Proteinen. Projekt von Giulia Palermo

Dr. Giulia Palermo

Allosterie ist eine grundlegende Eigenschaft von Proteinen, bei der kleinere Moleküle die Konformation des Proteins verändern und damit auf das aktive Zentrum Einfluss nehmen. In ihrem Projekt „Allosteric-CRISPR“ richtet Dr. Giulia Palermo ihr Augenmerk insbesondere auf das CRISPR-Cas9-System, das Kernstück der jüngsten Revolution in der Genomeditierung, dessen grundlegende Signalübertragung aber noch immer wenig verstanden ist.

Mit einem breiten Methodenrepertoire möchte Giulia Palermo das allosterische Kommunikationsnetzwerk und die Rolle der Allosterie in der Dynamik von CRISPR-Cas9 sowie deren Auswirkungen auf die Genomeditierung untersuchen. Die dabei entwickelte Untersuchungsmethodik soll die zukünftige Erforschung großer Nukleoproteinkomplexe vorantreiben, und zur Entwicklung verbesserter Genombearbeitungswerkzeuge beitragen.

Frau Dr. Giulia Palermo wird ihre Forschungsarbeiten in Kooperation mit der Arbeitsgruppe „Molekulardynamik“ von Prof. Martin Zacharias im Physik-Department der TU München durchführen.

Weitere Informationen

Der Europäische Forschungsrat (ERC) fördert vier weitere Forschungsprojekte an der TUM. Bei den aktuellen Meldungen der TUM erfahren Sie welche.