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Biochemisches Institut

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Ilian zum Thema Biochemie

Die moderne Biochemie hat sich zu einem interdisziplinären Forschungsgebiet entwickelt. Im Fokus steht die faszinierende, molekulare Komplexität der Zelle. Proteine sind die Hauptdarsteller in allen Prozessen und Wechselwirkungen, die die Verwirklichung der im Erbgut kodierten Information, - das Programm des Lebens -, gewährleisten: Zellaufbau, Zelldifferenzierung und -wachstum, Metabolismus, interzelluläre Erkennung, Homöostasis, programmiertes Zellsterben.

Die Proteine werden als lineare Kettenmoleküle von der molekularen Maschinerie der Zelle synthetisiert. Die Funktion jedes Proteins ist aber von seiner einzigartigen räumlichen Struktur abhängig. Diese Struktur entsteht im Prozess der Faltung. Die dreidimensionale Gestalt des gefalteten Proteins hat Vertiefungen und Ausbuchtungen, welche andere, passend geformte Moleküle erkennen. Die Präzision des Erkennungsprozess ist erstaunlich: oft findet das Protein einen einzigen Bindungspartner unter tausenden, sehr ähnlich aufgebauten Molekülen, und es ist nur dieser Komplex, der eine spezifische biologische Funktion hat. Strukturelle Methoden wie Röntgenkristallographie und magnetische Kernresonanz-Spektroskopie liefern detaillierte molekulare Abbildungen mit atomarer Auflösung.

Heutzutage wissen wir viel darüber, wie die Proteine und deren Komplexen aufgebaut sind. Nun, in unserer Forschungsarbeiten stellen wir uns die Frage warum faltet sich das Protein, warum bindet es seinen Bindungspartner. Wir erforschen die Art, Grösse und Balance der physikalischen Kräfte und der energetischen Faktoren, die das Protein in seine räumliche Struktur zwingen und hoch spezifische molekulare Erkennung ermöglichen. Wir fragen uns auch wie schnell faltet sich ein Protein, wie schnell findet es seinen Bindungspartner, denn biologische Effekte müssen oft zeitlich reguliert werden.

Solche Fragestellungen sind besonders wichtig, wenn es das Ziel ist, künstliche Moleküle herzustellen, die zum Beispiel einen pathologischen Prozess verhindern oder die einen lebenswichtigen Prozess antreiben können. Um eine biologische Funktion letztendlich zu verstehen müssen alle diese Fragen (wie, warum und wie schnell) beantwortet werden.

Das tiefgründige Studium bildet die Basis für eine erfolgreiche Forschungstätigkeit. Der multidisziplinäre Charakter der heutigen Biochemie erlaubt eine erfolgreiche Integration im Forschungsprozess auch nach einer akademischen Ausbildung in der Biologie, Chemie, Physik, physikalischen Chemie, Informatik. Und doch ist das Biochemie-Studium etwas Besonderes. Man bekommt früh das für den Experimentator so wichtige „Gefühl“ für die Eigenschaften der Proteine und anderer Biomakromolekülen, man erlernt biochemisch-spezifische Methoden, man beginnt sich mit den grösseren Zusammenhängen in der molekularen Logik des Lebendigen zu befassen. Das Biochemische Institut der Universität Zürich, mit seinem sehr breiten Forschungsspektrum, bewiesener Fachkompetenz und technischen Möglichkeiten bietet Ihnen diese Möglichkeit.