Biologie

Messungen an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS haben dabei geholfen zu verstehen, wie der bisher einzige bekannte natürliche Protein-Mineral-Kristall gebildet wird. Er ist Teil des faszinierenden Glasgerüsts von tierischen Schwämmen.

Der Europäische Forschungsrat (ERC) fördert mit 10 Millionen Euro ein interdisziplinäres Verbundprojekt zur strukturellen und biophysikalischen Analyse ausgewählter Fotorezeptoren und deren Entwicklung zu "OptoGPCRs", lichtgesteuerten molekularen Schaltern mit einem breiten Anwendungsspektrum in Biologie und Medizin.

Am PSI entschlüsseln Forschende die Struktur der Proteine von Bakterien und Viren. Mit diesem Wissen lassen sich beispielsweise Medikamente gegen Infektionskrankheiten entwickeln. Doch zuallererst muss ein äusserst kniffliges Problem gelöst werden: die Kristallisation der Moleküle.

Das PSI gratuliert Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna zum diesjährigen Nobelpreis für Chemie. Experimente an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS im Jahr 2013 ermöglichten es, die Struktur des Proteinkomplexes CRISPR-Cas9 aufzuklären.

Die Welt der Mikroben und Viren ist extrem alt und äusserst vielfältig. Mit den Grossforschungsanlagen des PSI blicken Forschende tief in diesen fremden Kosmos und erkunden vor allem Proteine exotischer Wesen.

Am PSI screenen Forschende Molekülfragmente darauf, ob diese an wichtige Proteine des Coronavirus SARS-CoV-2 binden und dieses so möglicherweise lahmlegen können. Aus den vielen Einzelinformationen erhoffen sie sich eine Antwort darauf, wie ein wirkungsvolles Medikament aussehen kann.

SARS-CoV-2 überträgt sich möglicherweise über Aerosole, sprich über die Luft. Darauf verweisen Forschende im Fachblatt Clinical Infectious Diseases. André Prévôt vom PSI hat die Publikation mitunterzeichnet. Im Interview erklärt er, welche Vorsichtsmassnahmen er empfiehlt.

Frankfurter Wissenschaftler identifizieren eine mögliche Schwachstelle des SARS-CoV-2-Virus. Einen Teil ihrer Messungen führten sie an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS am PSI durch. Die Forschungsergebnisse erscheinen diese Woche im Fachblatt Nature.

Forschenden des Paul Scherrer Instituts PSI ist es erstmals gelungen, eine lichtgetriebene Natriumpumpe von Bakterienzellen in Aktion aufzunehmen. Die Erkenntnisse versprechen Fortschritte bei der Entwicklung von neuen Methoden in der Neurobiologie. Für ihre Untersuchungen nutzten die Forschenden den neuen Freie-Elektronen-Röntgenlaser SwissFEL.

Forschenden des PSI simulieren und modellieren sowohl Grossforschungsanlagen als auch Experimente, zum Beispiel in den Material- und Biowissenschaften. Wie sie dabei vorgehen erklärt Andreas Adelmann, Leiter des PSI Labors für Simulation und Modellierung.

Forschende des Labors für Simulation und Modellierung des PSI lösen durch die Kombination von Theorie, Modellierung und Hochleistungsrechnen komplexeste Probleme. Mit leistungsfähigen Computern simulieren sie kleinste Moleküle oder Grossforschungsanlagen.

Im Dienst der Gesundheit arbeiten Wissenschaftler am Paul Scherrer Institut PSI mit Radionukliden und entwickeln Wirkstoffe, um Krebsleiden zu behandeln und Tumore aufzuspüren. Ihre Forschung unterstützt Spitäler und ist für die Schweizer Industrie von grossem Interesse.   

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI sind gemeinsam mit Kollegen des Pharmaunternehmens F. Hoffmann-La Roche AG der Entwicklung eines Wirkstoffes gegen die Metastasierung von bestimmten Krebsarten einen wichtigen Schritt nähergekommen. Mithilfe der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS entschlüsselten sie die Struktur eines Rezeptors, der entscheidend an der Wanderung von Krebszellen beteiligt ist.

Forschende des PSI haben mithilfe der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS eine molekulare Energiemaschine in Bewegung aufgenommen und so aufgedeckt, wie die Energiegewinnung an Zellmembranen funktioniert. Dazu entwickelten sie eine neue Untersuchungsmethode, die die Analyse von zellulären Vorgängen deutlich effektiver machen könnte als bislang.

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben einen wichtigen Teil des Kreislaufs identifiziert, der den Auf- und Abbau des Zellskelettes reguliert. Dazu beobachteten sie mithilfe der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS Molekül-Scheren bei der Arbeit.

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben einen wichtigen Teil eines Signalweges aufgeklärt, der Informationen durch die Zellmembran in das Innere einer Zelle überträgt. Dieser existiert bei allen Säugetieren und spielt unter anderem bei der Regulierung des Herzschlages eine wichtige Rolle. Die neuen Erkenntnisse könnten zu neuen Therapien führen.

Für die Entwicklung neuer medizinischer Wirkstoffe ist auch die genaue Kenntnis von Proteinen entscheidend. In einem Pilotexperiment haben Forschende jetzt erstmals den Freie-Elektronen-Röntgenlaser SwissFEL des PSI zur Untersuchung von Proteinkristallen genutzt.

Gebhard Schertler ist Leiter des Forschungsbereichs Biologie und Chemie am Paul Scherrer Institut PSI und Professor für Strukturbiologie an der ETH Zürich. In diesem Interview spricht er über die biologische Forschung am PSI und die Zukunft der Medikamentenentwicklung.