Max-Planck-Institut für medizinische Forschung

Max-Planck-Institut für medizinische Forschung
MPI für medizinische Forschung
Kategorie:	Forschungseinrichtung
Träger:	Max-Planck-Gesellschaft
Rechtsform des Trägers:	Eingetragener Verein
Sitz des Trägers:	München
Standort der Einrichtung:	Heidelberg
Art der Forschung:	Grundlagenforschung
Fächer:	Naturwissenschaften
Fachgebiete:	Lebenswissenschaften, Biowissenschaften
Grundfinanzierung:	Bund (50 %), Länder (50 %)
Leitung:	Ilme Schlichting (Geschäftsführende Direktorin)
Mitarbeiter:	ca. 310
Homepage:	www.mpimf-heidelberg.mpg.de

Das Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg ist eine Einrichtung der Max-Planck-Gesellschaft. Am Institut arbeiteten seit seiner Gründung fünf Nobelpreisträger: Otto Fritz Meyerhof (Physiologie), Richard Johann Kuhn (Chemie), Walther Bothe (Physik), Rudolf Mößbauer (Physik) und Bert Sakmann (Physiologie).

Geschichte

Das Institut wurde 1930 von Ludolf von Krehl als Kaiser-Wilhelm-Institut (KWImF) gegründet, um Methoden der Physik und Chemie in die medizinische Grundlagenforschung einzuführen. Die Abteilungen für Chemie, Physiologie und Biophysik konzentrierten sich auf biophysikalische und chemische Fragestellungen, in der Tradition der Naturstoffchemie des Instituts. Mit einer Abteilung für Molekularbiologie wurde in den 1960er Jahren neuen Entwicklungen in der Biologie Rechnung getragen. Ende der 1980er Jahre und während der 1990er Jahre kamen Untersuchungen zu spezifischen Funktionen von Muskel- und Nervenzellen hinzu. Neue Abteilungen für Zellphysiologie (1989-2008), Molekulare Zellforschung (1992-1999), Molekulare Neurobiologie (1995), Biomedizinische Optik (1999) und Biomolekulare Mechanismen (2002) wurden ebenso wie die Nachwuchsgruppen Ionenkanalstruktur (1997-2003) und für Entwicklungsgenetik (1999-2005) gegründet.

Gegenwart

Gegenwärtig hat das Institut drei Abteilungen und zwei selbstständige Nachwuchsgruppen. Die Abteilung Molekulare Neurobiologie hat als Schwerpunkt die Analyse und Veränderung von Genen der Maus, deren Produkte für die schnelle Signalübermittlung im Gehirn verantwortlich sind und geht der Frage nach, welche Hirnleistungen vererbt oder welche erworben werden. Die Abteilung Biomedizinische Optik bestimmt unter Anwendung und Weiterentwicklung der Multiquantenmikroskopie die Aktivität von Gruppen von Nervenzellen, in Gewebepräparaten und in intakten Tieren. Ziel der Arbeiten der Abteilung Biomolekulare Mechanismen ist es, die molekularen Grundlagen von Modellreaktionen anhand biophysikalischer und strukturbiologischer Untersuchungen aufzuklären.

Die Selbstständige Nachwuchsgruppe Neurophysiologie des Verhaltens versucht zu verstehen, wie komplexe Verhaltensmuster aus dem Zusammenspiel vieler Nervenzellen entstehen. Die Selbständige Nachwuchsgruppe Entwicklung neuronaler Schaltkreise hat als Schwerpunkt die Untersuchung des Hypothalamus zur Aufklärung der molekularen Mechanismen von Entwicklung und Anordnung neuronaler Schaltkreise.

Schwerpunkt der Emeritusgruppe Biophysik ist die Struktur des Myosin-Aktin Komplexes mit atomarer Auflösung.

Künftig sollen unter anderem am Institut Nervenzellen und ihre vielfältigen Verschaltungen in der Großhirnrinde, die für Empfang und Verarbeitung von Meldungen der Sinnesorgane, wie dem Geruchs-, Seh- und Tastsinn, verantwortlich sind, mit Hilfe von molekulargenetischen, physiologischen und bildgebenden Verfahren untersucht werden. Insbesondere interessiert uns, wie Information in den Kontaktpunkten (Synapsen) der Verdrahtungen zwischen Nervenzellen gespeichert und abgerufen wird und wie neue Kontaktpunkte gebildet sowie nicht mehr benötigte entfernt werden. Für diese künftigen Arbeiten sollen neu zu entwickelnde Genschalter zum Einsatz kommen, mit denen die Aktivität von Schlüsselmolekülen für die schnelle Signalübertragung an Kontaktpunkten zwischen Nervenzellen gesteuert werden kann. Die bildgebende Multiquantenmikroskopie soll miniaturisiert und in ihrer Eindringtiefe verbessert werden, so dass Aktivitätsmessungen in der Großhirnrinde von sich frei bewegenden Mäusen durchgeführt werden können.

Abteilungen

Biomedizinische Optik

Unter Winfried Denk arbeitet die Abteilung an der Entwicklung neuer Methoden in der biologischen Mikroskopie, insbesondere der Multiphotonen-Mikroskopie und der seriellen Rasterelektronenmikroskopie.

Biomolekulare Mechanismen

Die Abteilung Biomolekulare Mechanismen (Direktorin Ilme Schlichting) untersucht Ligandenbindung an Hämproteine, molekularer Mechanismus der Allosterie in Tryptophan-Synthase, Phenolkopplungsmechanismen in der Biosynthese von Vancomycin, Spezifität und Mechanismus von NO-Synthasen sowie den Mechanismus von Zwei-Komponenten-Signalproteinen.

Molekulare Neurobiologie

Die von Peter H. Seeburg geleitete Abteilung Molekulare Neurobiologie erforscht Mechanismen, die der Plastizität zentralnervöser Synapsen unterliegen, sowie die Bedeutung dieser Mechanismen für kognitive Funktionen des Gehirns. Synapsen, die Schaltstellen der Kommunikation zwischen Nervenzellen darstellen, sind nicht statisch in Struktur und Leistungsfähigkeit, sondern ändern diese Eigenschaften in der Entwicklung und im adulten Gehirn, z.B. aufgrund von Lernvorgängen.

So wird angenommen, dass Gedächtnisinhalte als bestimmte Muster synaptischer Effizienzen in neuronalen Netzwerken kodiert werden. Schlüsselfunktionen in Synapsen, die der Erregungsleitung dienen, werden von membranständigen Rezeptoren und Ionenkanälen ausgeführt, die durch L-Glutamat, dem wichtigsten exzitatorischen Neurotransmitter des Gehirns, aktiviert werden. Welche Eigenschaften von Glutamatrezeptoren, aber auch anderer synaptischer Proteine für die synaptische Plastizität und das Lernvermögen in Säugern verantwortlich sind, untersuchen wir an der Maus, als Modellsystem für Säuger.

Dazu verändern wir diese wichtigen synaptischen Funktionsträger durch moderne genetische Verfahren in definierten Bereichen des Gehirns der Maus und untersuchen, in Zusammenarbeit mit anderen Labors, die Folgeerscheinungen der molekularen Veränderungen durch biochemische und biophysikalische Messungen an Nervenzellen und ihren Netzwerken, sowie durch Verhaltenstests im Tier.

Selbstständige Nachwuchsgruppen

Neurophysiologie des Verhaltens

Die von Andreas T. Schaefer geleitete Selbstständige Nachwuchsgruppe Neurophysiologie des Verhaltens versucht zu verstehen, wie komplexe Verhaltensmuster aus dem Zusammenspiel vieler Nervenzellen entstehen. Als Modellsystem benutzen sie dazu das Geruchssystem der Maus. Um zu verstehen, wie Gerüche verarbeitet werden, werden spezifische Hirnareale, insbesondere den Riechkolben (bulbus olfactorius), die erste Verarbeitungsstufe des Geruchssystems modifiziert. Dazu werden sowohl pharmakologische Manipulation, transgene Mausmodelle als auch gezielte Injektionen von viralen Genfähren in ausgewählte Hirnareale benutzt. Mäuse mit derart modifiziertem Riechsystem werden dann auf verschiedenen Ebenen analysiert – wie Einzelzellen und Zellverbindungen verändert wurden, wie die Repräsentation von Gerüchen durch die gezielten Manipulationen beeinflusst wurde und ob die Fähigkeit, Gerüche zu unterscheiden, dadurch verbessert oder verschlechtert wird.

Entwicklung neuronaler Schaltkreise

Die Selbstständige Nachwuchsgruppe Entwicklung neuronaler Schaltkreise (Soojin Ryu) hat als Schwerpunkt die Untersuchung des Hypothalamus zur Aufklärung der molekularen Mechanismen von Entwicklung und Anordnung neuronaler Schaltkreise.

Forschungs- und Arbeitsgruppen

• Gruppe Thomas Euler - Signalverarbeitung in der Retina
• Gruppe Wolfgang Kabsch
• Gruppe Georg Köhr
• Gruppe Anton Meinhart - mRNA Processing
• Gruppe Jochen Reinstein - Molecular Chaperones
• Gruppe Ilme Schlichting
• Gruppe Rolf Sprengel
• Gruppe Witzemann/Koenen - Molekulare Anatomie neuromuskulärer Synapsen

Emeritus Gruppe Biophysik

Schwerpunkt der Emeritusgruppe Biophysik unter der Leitung von Kenneth C. Holmes ist die Struktur des Myosin-Aktin Komplexes mit atomarer Auflösung.

Research Schools (IMPRS)

IMPRS for Quantum Dynamics in Physics, Chemistry and Biology

Die IMPRS for Quantum Dynamics in Physics, Chemistry and Biology ist eine gemeinsame Initiative des Max-Planck-Instituts für Kernphysik, der Ruprecht-Karls-Universität, des Deutschen Krebsforschungszentrums, des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung (alle in Heidelberg), sowie des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung in Darmstadt.

Weitere Einrichtungen

Lichtmikroskopie

Die Zentrale Einrichtung Lichtmikroskopie^[1] des Max-Planck-Instituts für Medizinische Forschung soll Wissenschaftlern des Institutes und von außerhalb die Nutzung von komplexen, aktuellen Methoden der Lichtmikroskopie und der lichtmikroskopischen Datenanalyse bieten, Unterstützung und Training für Probenvorbereitung, Datenaufnahme und Datenanalyse bieten sowie die Kommunikation und den Austausch von experimentellen Erfahrungen fördern.

Bibliothek

Die Bibliothek des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung ist eine wissenschaftliche Präsenz- und Spezialbibliothek. Sie dient der Lehre und Forschung im Bereich der Life Sciences, Chemie, Biologie und Physik.

Literatur

• Max-Planck-Gesellschaft (Hrsg.): Max-Planck-Institut für medizinische Forschung, Reihe: Berichte und Mitteilungen der Max-Planck-Gesellschaft, Heft 1980/1, ISSN 0341-7778

Weblinks

• Max-Planck-Institut für medizinische Forschung
  • MPImF Newsfeed
• Gruppe Thomas Euler - Signalverarbeitung in der Retina
• Gruppe Wolfgang Kabsch
• Gruppe Georg Köhr
• Gruppe Anton Meinhart - mRNA Processing
• Gruppe Jochen Reinstein - Molecular Chaperones
• Gruppe Ilme Schlichting
• Gruppe Rolf Sprengel
• Gruppe Witzemann / Koenen - Molekulare Anatomie neuromuskulärer Synapsen
• Externe Forschungsgruppe Zytoskelett
• Geschichte des Instituts auf der Seite der Nobel-Stiftung (engl.)

Einzelnachweise

1. ↑ Zentrale Einrichtung Lichtmikroskopie

49.4125333333338.6760027777778

Koordinaten: 49° 24′ 45,12″ N, 8° 40′ 33,61″ O