Exzellenzcluster CellNetworks

Der Exzellenzcluster CellNetworks an der Universität Heidelberg wurde 2006 im Rahmen der Exzellenzinitiative der Deutschen Forschungsgemeinschaft als eine der ersten Exzellenzeinrichtungen in Deutschland bewilligt. Die erste Förderperiode umfasste 5 Jahre und endete im Oktober 2011. Am 15. Juni 2012 entschied die DFG, die Förderung um weitere 5 Jahre zu verlängern.^[1] Seit 2017 bis Ende 2019 erhält das Cluster im Kontext der Exzellenzstrategie eine zweijährige Auslauf- oder Überbrückungsfinanzierung.^[2]

Es handelt sich um ein interdisziplinäres Forschungscluster im Bereich der Lebenswissenschaften, dessen voller Titel „Von der Analyse molekularer Mechanismen zum quantitativen Verständnis komplexer Funktionen“ lautet. Die beteiligten wissenschaftlichen Einrichtungen sind neben Instituten der Universität Heidelberg das Institut für Technische Informatik Mannheim, das Zentralinstitut für Seelische Gesundheit, das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ), das Max-Planck-Institut für medizinische Forschung (MPIMF), das European Molecular Biology Laboratory (EMBL), das Universitätsklinikum Heidelberg, das Interdisziplinäre Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (IWR), das Biochemiezentrum (BZH), das Zentrum für Molekulare Biologie (ZMBH) und das Interdisziplinäre Zentrum für Neurowissenschaften (IZN). Alle Institutionen umfassen gemeinsam mehr als 100 Mitglieder, deren Sprecher Hans-Georg Kräusslich ist.

Ziele[Bearbeiten]

Das Hauptforschungsvorhaben ist das Erklären von Funktion, Struktur und Evolution biologischer Netzwerke. Ziel ist es, Verhalten und dynamische Veränderung komplexer biologischer Netzwerke zu beschreiben und ihre Regulationsmechanismen zu verstehen. Der Erfolg dieses Vorhabens hängt entscheidend von einer engen Kommunikation und Zusammenarbeit mehrerer Disziplinen, aber auch von gezielten methodischen und technologischen Weiterentwicklungen ab. CellNetworks vereinigt führende Wissenschaftler und stellt ihnen die besten Möglichkeiten zur interdisziplinären Forschung in diesen Bereichen zur Verfügung.

Struktur[Bearbeiten]

Der Cluster ist in vier eigenständige aber aufeinander aufbauende Bereiche gegliedert:

Area A: Protein Machines – Biogenesis, Interactions and Regulation – untersucht unter der Leitung von Bernd Bukau Proteine und ihr dynamisches Zusammenwirken in makromolekularen Komplexen, sowie deren Interaktion in zellulären Netzwerken.

Area B: Dynamics of Cell Architecture – wird geleitet von Elmar Schiebel und bezieht die übergeordnete Zellarchitektur, insbesondere Zytoskelett und mitotische Spindel, und Wechselwirkungen mit der extrazellulären Umgebung ein.

Area C: Information Processing in Complex Multi-Cellular Networks – erweitert die Fragestellung auf Signalübertragung zwischen Zellen, fokussiert auf Entwicklungs- und Neurobiologie unter der Leitung von Hilmar Bading.

Area D: Alteration of Networks by Infectious Pathogens – fügt mit der Untersuchung von Beeinflussung und Ausnutzung zellulärer Netzwerke durch Infektionserreger eine weitere Ebene der Komplexität hinzu und wird geleitet von Ralf Bartenschlager.

Außerdem beinhaltet der Cluster drei zentrale Bereiche: Das Zentralprojekt Z1 (Central Administration) mit der Geschäftsstelle. Z2 (Central Technology Platform) verschafft allen Mitgliedern des Clusters direkten Zugang zu modernen Technologien:

Das Nikon Imaging Center ist eine lichtmikroskopische Zentraleinrichtung, mit der den Instituten der Heidelberger Biowissenschaften und Medizin Zugang und Anleitung zu den neuesten mikroskopischen Verfahren und Instrumenten geboten wird.
Die ViroQuant-CellNetworks RNAi Screening Facility steht dem Cluster für large scale screenings zur Verfügung.
Die X-ray crystallography hilft bei der Aufklärung von Molekülstrukturen.
Die Chemical Biology Core Facility wurde gemeinschaftlich von EMBL, DKFZ und der Universität Heidelberg angeschafft und unterstützt Forschergruppen beim Identifizieren und Entwickeln von eigenen „biotool“-Präparaten.
Die Core Facility Electron Microscopy (EMCF) stellt Möglichkeiten zur Elektronenmikroskopie bereit.
Die Core Facility for Mass Spectrometry and Proteomics steht für eine Untersuchung von Proteinen auf dem neusten Stand der Technik zur Verfügung.

Die Technologieplattform Z3, die dem Cluster Methoden und Werkzeuge zur rechnergestützten Analyse, Modellierung, Simulation und Visualisierung der in den Forschungsbereichen betrachteten Prozesse und Experimente zur Verfügung stellt.