Biophysik für Einsteiger: Mit seinem Lehrbuch setzt Prof. Helmut Schießel, Lehrstuhlinhaber und stellvertretender Direktor am Exzellenzcluster Physics of Life (PoL) der TU Dresden, einen Lektüregrundstein für interdisziplinäre Lehre.

Wie kann man Physik und Biologie vereinen, um lebende Materie zu verstehen? Dieses Ziel hat sich Professor Schießel in seinem Lehrbuch gestellt. Durch die Zusammenführung der zwei Disziplinen eröffnet sich ein neues Fenster für das Verständnis von lebenden Prozessen – der Physik des Lebens. Um sich den komplexen Fragen der Biophysik zu nähern, setzt das Lehrbuch den Fokus auf die Prozesse im Zellkern, z.B. darauf, wie viele Informationsschichten die DNA zusätzlich zur klassischen Erbinformation trägt und wie all dies an die nächste Zellgeneration weitergegeben werden kann.

Als Wissenschaftler beschäftigt sich Schießel seit 20 Jahren mit den biophysikalischen Prozessen im Zellkern. Seit 2021 leitet die Forschungsgruppe Theoretische Physik der lebenden Materie am Exzellenzcluster Physics of Life (PoL) der TU Dresden, dessen stellvertretender Direktor er zeitgleich ist. Aus seinem tiefen Verständnis der biologischen Physik im Inneren des Zellkerns und der Biomoleküle entstand das Buch „Biophysics for Beginners: A Journey Through the Cell Nucleus“, welches mittlerweile beim‎ Jenny-Stanford-Verlag in der zweiten Auflage erschienen ist.

Durch den thematischen Fokus auf die Prozesse im Zellkern ist es Professor Schießel gelungen, ein Buch anzubieten, das keine speziellen Vorkenntnisse der Mathematik, Physik oder Molekularbiologie voraussetzt, das trotzdem bis hin zu modernsten Forschungsfragen reicht und nebenbei spielerisch Kenntnisse der Bioinformatik vermittelt. „In die Tiefe, anstatt in die Breite zu gehen, ist meine Unterrichtsphilosophie, die sich auch im Stil des Buches widerspiegelt. Meines Erachtens ist es bei einem so breit gefächerten Thema wie der biologischen Physik sinnvoll, die Leser sukzessive in die Tiefe der Fragen mitzunehmen, um dem Zusammenspiel verständlich auf den Grund zu gehen. Dadurch lernen die Leser, die Dinge wirklich zu eruieren, zu prüfen und die Zusammenhänge zu erkennen. Das scheint kein anderes Buch in ähnlichem Umfang zu leisten“, erklärt der Autor.

Entsprechend geeignet ist das Buch für Studierende der Physik und Biologie sowie für Forschende, die sich in der Biophysik weiterbilden wollen. In diesem Zusammenhang spielt Schießels Neuauflage eine grundlegende Rolle als hauseigenes Lehrbuch im neuen Masterstudiengang „Physics of Life“ der TU Dresden. Das zweijährige, interdisziplinäre Programm startet erstmals im Herbst 2022. „Ich möchte vor allem Studierende für das spannende Thema Biophysik begeistern, ihnen einen Überblick zu den wichtigsten Fragestellungen geben und komplexe Vorgänge anhand von praktischen Fallbeispielen beschreiben“, ergänzt Schießel.

Der Zellkern, mit seinem komplexen Aufbau und der Funktion zur Speicherung und Weitergabe der Erbinformation, bietet den perfekten Rahmen, um den Studierenden viele hochaktuelle Forschungsfragen näherzubringen, wie z.B. die in Dresden entdeckten biomolekularen Kondensate. Diese entstehen durch ein physikalisches Phänomen, bei dem sich Moleküle in Tröpfchen innerhalb der Zelle sammeln, ähnlich wie Öl-Tröpfchen in Wasser. Um dieses Phänomen zu verstehen und um zu erforschen, welche - bisher nicht erklärbaren - Funktionen die Tröpfchen in der Zelle übernehmen, braucht es den interdisziplinären Ansatz der Biophysik. Die neuen Forschungsergebnisse auf diesem Feld öffnen vielversprechende Ansätze für die Entwicklung von Therapien, z. B. von neurodegenerativen Krankheiten wie Demenz. Daher ist es Professor Schießel ein wichtiges Anliegen, diese Themen der nächsten Generation Forschender zu vermitteln.

Über den Autor:
Helmut Schießel promovierte 1997 in der Theoretischen Polymerphysik an der Albert-Ludwigs-Universität in Freiburg, Deutschland. Im Anschluss arbeitete er als Postdoc an der University of California, Santa Barbara Barbara (UCSB), USA. Danach war er gemeinsamer Postdoc mit Profs. W. M. Gelbart und R. Bruinsma an der Universität von Kalifornien, Los Angeles. Im Jahr 2000 wechselte er zur Theoriegruppe des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung in Mainz, Deutschland, wo er ein biophysikalisches Forschungsprojekt verantwortete. Von 2005 bis 2020 übernahm Prof. Schießel den Lehrstuhl für Theoretische Physik der Lebensprozesse am Instituut-Lorentz der Universität Leiden, Niederlande. Seit 2021 ist er Professor für Theoretische Physik der lebenden Materie am Exzellenzclusters Physik des Lebens der Technischen Universität Dresden, Deutschland.

Biophysics for Beginners: A Journey Through the Cell Nucleus
Autor: Helmut Schießel
Verlag: Jenny Stanford Verlag
Ausgabe: 2. Edition (18. November 2021)
Sprache: Englisch
Gebundene Ausgabe: 513 Seiten
ISBN-10: 9814877808
Preis gebundenes Buch: 144 €

Erhältlich bei/unter: https://www.amazon.de/Biophysics-Beginners-Journey-Through-Nucleus

Rezensionen: https://www.jennystanford.com/9789814877800/biophysics-for-beginners-second-edition/

Über PoL – Exzellenzcluster Physics of Life
Das Exzellenzcluster Physik des Lebens (Physics of Life - PoL) der TU Dresden konzentriert sich auf die Identifizierung der Gesetze der Physik, die der Organisation des Lebens in Molekülen, Zellen und Geweben zugrunde liegen. Am Cluster erforschen Expertinnen und Experten aus Physik, Biologie und Informatik gemeinsam, wie sich aktive Materie in vorgegebene Strukturen in Zellen und Geweben organisiert und damit Leben entsteht. PoL wird im Rahmen der Exzellenzstrategie durch die DFG gefördert und ist eine Kooperation zwischen Forschungsgruppen der TU Dresden und Forschungseinrichtungen des DRESDEN-concept-Verbundes, wie dem Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG), dem Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme (MPI-PKS), dem Leibniz-Institut für Polymerforschung (IPF) und dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). www.physics-of-life.tu-dresden.de

Kontakt:
Prof. Helmut Schießel
Tel.: +49 351 463-41253

Pressekontakt PoL:
Bianka Claus
DFG Exzellenzcluster Physik des Lebens (Physics of Life, PoL), TU Dresden
Tel.: +49 351 463-41247