Mittwoch, 01. Oktober 2014

Große Resonanz beim internationalen Austausch von Zellbiologen und Physikern auf der ersten „Cell Physics“-Konferenz

Foto: Beate Wehrle

Vom  23. bis 26. September fand auf dem Campus der Saar-Uni die erste Konferenz „Cell Physics“ 2014 statt. Die Konferenz wurde vom Sonderforschungsbereich 1027 mit Unterstützung des  Graduiertenkollegs 1276 veranstaltet. Auf der Konferenz wurden aktuelle Themen der Zellbiologie aus einem physikalischen Blickwinkel diskutiert.

Ziel der Konferenz war es, eine Vielzahl der weltweit führenden Wissenschaftler auf diesem Gebiet vor Ort mit den lokalen Wissenschaftlern und Studenten in einen Dialog über die jeweiligen aktuellen Forschungsgebiete und den Stand der Forschung zu bringen. Dies ist auf Anhieb geglückt. Die Anwesenden lobten durchweg die hohe Qualität der Veranstaltung. Auch die Nachwuchswissenschaftler und Studenten erhielten viele Anregungen und Kontakte und stellten selbst  mit 96 Posterpräsentationen die Ergebnisse ihrer derzeitigen Forschung vor.
 
Die im Rahmen der Konferenz diskutierten Phänomene überspannten viele Längenskalen und reichten von einzelnen Molekülen bis hin zur Embryonalentwicklung. Auf der molekularen Ebene wurde diskutiert, welche Regelungsprozesse innerhalb der Zelle wirksam sind. Hier spielen vor allem Kalzium-Ionen eine Rolle, da durch Variation der Kalziumkonzentration intrazelluläre Prozesse (de-)aktiviert werden können. Solche Prozesse wurden im Rahmen der Konferenz für sog. T-Zellen diskutiert, die wichtiger Bestandteil der Immunabwehr sind.
 
Die Selbstorganisation intrazellulärer Strukturen und Transportprozesse innerhalb von Zellen bildeten einen weiteren Themenschwerpunkt. So stellten beispielsweise Richard McKenney von der UC San Francisco und Reinhard Lipowsky vom Max-Planck Institut in Potsdam molekulare Maschinen vor, die dafür sorgen, dass die Zelle ihre zahlreichen Logistikaufgaben bewältigen kann. Ein prominentes Beispiel für Strukturbildungsprozesse in der Biologie ist die Zellteilung, die mit einer speziellen Anordnung des Zytoskeletts verbunden ist. Das Zytoskelett einer Zelle bestimmt, ähnlich wie das Stahlskelett eines Hochhauses, die Form und die mechanischen Eigenschaften einer Zelle. Anderseits dient es auch als Transportnetzwerk und es ist darüber hinaus dynamisch, d. h. es kann bei Bedarf, also beispielsweise während der Zellteilung, vollständig umgebaut werden. Zu diesem Themenkomplex stellten Jacques Prost vom Institut Curie in Paris und Frank Jülicher vom MPI in Dresden theoretische Modelle vor, die Ansätze zur Erklärung dieses komplexen Phänomens liefern. Komplementär dazu diskutierten Roland Wedlich-Söldner, Institute of Cell Dynamics and Imaging, Münster und J. Needleman aus Harvard, experimentelle Ergebnisse zur Regelung und Verlauf der Dynamik des Zytoskeletts.
 
Zellen leben in der Regel nicht isoliert, sondern organisieren sich innerhalb von Organismen oder gar hoch entwickelten Lebewesen. Zellen nehmen dabei ganz unterschiedliche Aufgaben war, obwohl sie sich aus einer einzigen befruchteten Eizelle entwickelt haben. Ein tieferes Verständnis für diesen faszinierenden Entwicklungsprozess lässt sich nur dann gewinnen, wenn man ihn im Detail beobachten kann. Dazu hat Lars Hufnagel vom EMBL in Heidelberg durch die Entwicklung einer neuen Mikroskopiemethode einen wichtigen Beitrag geleistet. Das Team von Françoise Brochard (Institut Curie, Paris) ist sogar in der Lage, die Zellbewegungen durch äußere Einflüsse zu manipulieren. Die theoretische Analyse von Zellbewegungen, die offensichtlich bei solchen Prozessen von entscheidender Bedeutung ist, haben sich Vicent Hakim (ENS, Paris) und Jean-Francois Joanny zur Aufgabe gemacht und ihre Ergebnisse präsentiert.  
 
Obwohl diese komplexen Prozesse mit erstaunlicher Zuverlässigkeit ablaufen, kommt es auch immer wieder zu Fehlern im Ablauf, die ihrerseits schwerwiegende Konsequenzen haben können. Ein Beispiel ist das Wachstum von Tumoren, die sich aus gesundem Gewebe heraus entwickeln und sich sehr effektiv gegenüber der Umgebung durchsetzen können. Voraussetzung dafür sind u. a. die speziellen mechanischen von Tumorzellen, die von Josef Käs (Uni Leipzig) vorgestellt wurden.

Dies sind nur einige Highlights der Veranstaltung.

Das Programm der Tagung sowie das Book of Abstract sind zu finden unter: http://www.cell-physics.uni-saarland.de/img/CP14-Abstracts.pdf.