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iFZ Masters 2018

Die Struktur des Ebola Virus, Mikroplastik in Korallen und das Erwachen von Persisterzellen

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Die Preisträger der iFZ Masters 2018 (von links nach rechts), Daniel-Timon Spanka (Mikrobiologie und Molekularbiologie), Marvin Rades (Spezielle Zoologie und Biodiversitätsforschung), Kim Heimsch (Biochemie und Molekularbiologie) zusammen mit iFZ-Sprecher Prof. Dr. Kai Thormann

 

Das Interdisziplinäre Forschungszentrum (iFZ) der Justus-Liebig-Universität hat einen entscheidenden Anteil an dem Research based teaching der Fachgebiete Biologie, Agrar-, Ernährungs- und Umweltwissenschaften. Neben den Laboren der iFZ-Institute bieten fächerübergreifende, gemeinsam genutzte Forschungseinrichtungen wie Klimakammern, Gewächshäuser oder Aquarien hervorragende Voraussetzungen für innovative und erfolgreiche experimentelle Arbeiten.

Bachelor- und Master-Arbeiten sind die ersten großen Meilensteine auf dem Weg zur eigenständigen Forschung. Das iFZ hat vor einigen Jahren die iFZ-Masters-Preise initiiert, um in jedem Jahr drei besonders herausragende, beispielhafte Masterthesen auszuzeichnen und bekannt zu machen.

Die diesjährigen Preisträger wurden am 12. Dezember 2018 im iFZ ausgezeichnet. Danach stellten sie ihre Arbeiten im Rahmen eines Lunch Time Seminars vor.

Das Enzym RNA-Polymerase spielt eine Schlüsselrolle bei der Vermehrung des Ebola-Virus. Die dreidimensionale Struktur dieses Enzyms ist aber noch nicht bekannt. Zur Kristallisation und strukturellen Charakterisierung wird reines Protein in ausreichenden Mengen benötigt. Im Rahmen ihrer Masterarbeit gelang es Kim Heimsch die heterologe Expression und Reinigung einer trunkierten Form der Polymerase zu etablieren.

Viele Meeresorganismen, insbesondere Korallen, sind der zunehmenden Plastik-Verschmutzung unserer Ozeane ausgesetzt. Marvin Rades untersuchte die Aufnahmerate von Mikroplastik und das damit verbundene Gefährdungspotential für riffbildende Korallen in einem kontrollierten Aquarium-Experiment. Er konnte nachweisen, dass einige Korallen Mikroplastik mit natürlicher Nahrung verwechseln und es durch die Aufnahme zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen kommt.

Um als Population wechselnden Umweltstress zu überleben, besitzen viele Bakterien die Möglichkeit, eine kleine Anzahl von Stress-toleranten Zellen zu bilden. Diese sogenannten Persisterzellen sind inaktiv und dadurch auch unempfindlich gegenüber den meisten Antibiotika. Persisterzellen verbleiben allerdings nicht dauerhaft in diesem Zustand, sie können nach einiger Zeit wieder aufwachen – darum auch ihre besondere Bedeutung bei humanpathogenen Bakterien. Daniel-Timon Spanka schaltete in seiner Masterarbeit fünf Gene in Escherichia coli ab, die bei dem Aufwachen aus dem Persisterzustand eine Rolle spielen könnten. Das Koloniewachstum dieser Mutanten wurden mittels automatisierter Bilderkennung analysiert und die Daten auf eine neu etablierte Art prozessiert. So konnte er Gene identifizieren, die eine wichtige Rolle in dem Aufwachprozess spielen.

iFZ-Sprecher Kai Thormann freute sich besonders, dass alle drei ihre erfolgreichen Forschungsarbeiten als Doktorandin und Doktoranden im iFZ fortsetzen werden.