Im neuen Graduiertenkolleg der Technischen Universität Dresden (TUD) mit dem Titel GRK 3120 „Biomolecular Condensates: From Physics to Biological Functions“ widmen sich Forschende ab 2026 einem hochaktuellen Themenfeld an der Schnittstelle von Physik, Biologie und Polymerforschung. Die DFG hat dieses Vorhaben für fünf Jahre mit rund 7 Millionen Euro Budgetbewilligt.

Im Fokus des neuen Graduiertenkollegs stehen  biomolekulare Kondensate – membranlose Strukturen innerhalb lebender Zellen, die eine zentrale Rolle bei der räumlichen und zeitlichen Organisation biologischer Prozesse spielen. Die noch junge Forschung zu diesen Phänomenen verspricht grundlegende neue Einblicke in fundamentale Vorgänge des Lebens. Insbesondere soll untersucht werden, wie Phasenübergänge und kollektive Wechselwirkungen von Biopolymeren zur Bildung und Funktion biomolekularer Kondensate beitragen. Langfristig könnten diese Erkenntnisse auch Impulse für die Medizin liefern – etwa für das Verständnis neurodegenerativer Erkrankungen.

Im GRK 3120 wird eine große Bandbreite experimenteller und theoretischer Methoden am Standort Dresden zusammengeführt, um die Physik und die biologischen Funktionen von Kondensaten zu verstehen, vorherzusagen und gezielt zu beeinflussen. Darüber hinaus sollen auch ihre Rolle bei der Erklärung insbesondere neurodegenerativer Krankheiten erforscht und ihr Potenzial für neuartige Heilungsmethoden untersucht werden. Dazu bringt das Kolleg herausragende Partner zusammen: Neben der TUD sind das Leibniz-Institut für Polymerforschung (IPF), das Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) sowie das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) beteiligt.

Eine zentrale Fragestellung lautet: Wie wirken Proteine und andere biologische Makromoleküle in kooperativer Weise zusammen, um eine biologische Funktion zur richtigen Zeit und am richtigen Ort zu realisieren? Das GRK 3120 fördert Promovierende, die sich für die interdisziplinäre Forschung im Spannungsfeld zwischen Biologie, Physik und Polymerforschung begeistern und sich mit Neugier und Kreativität gemeinsam an die Grenzen des Wissens wagen.

Der Standort Dresden ist in besonderer Weise ausgezeichnet, da die Forschung an biomolekularen Kondensaten hier ihren Ausgangspunkt nahm: Anthony Hyman (MPI-CBG) und Clifford Brangwynne (Princeton University und Howard Hughes Medical Institute) entdeckten das völlig neue physikalische Prinzip der biomolekularen Kondensate, das die zellulären Interaktionen zwischen Proteinen und anderen Biomolekülen verdichtet, ohne dass Membranen vorhanden sind. In Folge dessen ist in Dresden ein starkes Wissenschaftsnetzwerk zwischen den Bereichen Zellbiologie, Biochemie, Polymerforschung und Physik entstanden.

GRK-Sprecher Jens-Uwe Sommer, Professor für Theorie der Polymere an der TUD und Bereichsdirektor am Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden erklärt: „Durch die Erforschung kollektiver Phänomene und die Verbindung zwischen Biologie, Biologischer Physik und Polymerphysik wollen wir dazu beitragen unser Verständnis der lebenden Materie auf ein neues Fundament stellen – und gleichzeitig ein inspirierendes, interdisziplinäres Umfeld für die nächste Generation exzellenter Forschender schaffen.“

Kontakt:

Prof. Jens-Uwe Sommer
Professor für Theorie der Polymere | TUD
Bereichsdirektor | IPF
Email:
Tel.: +49 351 4658 750/747