In einem Forschungslabor des SFB/TRR »CATALIGHT«: Katalyselösungen mit lumineszierendem Ruthenium-Farbstoff, die im Reaktor mit sichtbarem Licht bestrahlt werden.

Forschung zu Viren und grünem Wasserstoff wird gestärkt

Deutsche Forschungsgemeinschaft bewilligt der Uni Jena den neuen Sonderforschungsbereich »VirusREvolution« und verlängert den SFB/Transregio »CATALIGHT« der Universitäten Jena und Ulm
In einem Forschungslabor des SFB/TRR »CATALIGHT«: Katalyselösungen mit lumineszierendem Ruthenium-Farbstoff, die im Reaktor mit sichtbarem Licht bestrahlt werden.
Foto: Elvira Eberhardt / Uni Ulm
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Meldung vom: | Verfasser/in: Ute Schönfelder
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Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert einen neuen Sonderforschungsbereich (SFB) an der Universität Jena und verlängert einen bestehenden SFB/Transregio. Neu bewilligt wurde »VirusREvolution: Decoding tools for virus research« der Universität Jena. Zudem geht der Sonderforschungsbereich/Transregio 234, kurz SFB/TRR 234, »CATALIGHT« der Universitäten Jena und Ulm in die dritte Förderphase. Beide Verbünde stärken zentrale Forschungsfelder der Universität Jena – von Mikrobiologie, Infektionsforschung und Bioinformatik bis zu Photonik, innovativen Materialien und nachhaltiger Energiegewinnung.

Werkzeuge für die Virusforschung

Mit »VirusREvolution« entsteht ein interdisziplinärer Verbund, der neue bioinformatische, photonische und experimentelle Werkzeuge für die Virusforschung entwickelt. Ziel ist es, computergestützte Methoden bereitzustellen, mit denen sich Viren schneller erkennen, besser charakterisieren und Virenausbrüche präziser analysieren lassen. 

Neu auftretende und bereits zirkulierende Viren stellen Gesundheitssysteme weltweit immer wieder vor große Herausforderungen. Forschende aus Bioinformatik, Virologie, Mikrobiologie, Medizin, Chemie und Photonik entwickeln deshalb neue Analyseverfahren, mit denen sich große Mengen viraler Daten effizient auswerten und Anpassungsprozesse besser verstehen lassen. »Wir entwickeln vor allem Werkzeuge am Computer, die Virologinnen und Virologen in ihrer Arbeit unterstützen«, sagt Prof. Dr. Manja Marz, die Sprecherin des SFB.

Wie Viren sichtbar und messbar werden

Im Zentrum des SFB steht die Frage, wie sich Virusgenome, Virusstrukturen, Wechselwirkungen mit Wirtszellen und Anpassungsprozesse genauer analysieren lassen. Die Forschenden entwickeln dafür vor allem neue bioinformatische, KI-gestützte und photonische Werkzeuge. Als wissenschaftliche Modellsysteme dienen zunächst unter anderem SARS-CoV-2 und der Vibriophage N4, anhand derer die neuen Analysewerkzeuge entwickelt und getestet werden. Die Methoden sollen später auf weitere DNA- und RNA-Viren übertragen werden. Dass ein solcher Sonderforschungsbereich in Jena angesiedelt wird, knüpft an die besondere Stärke des Standorts an: Vor zehn Jahren wurde hier das European Virus Bioinformatics Center (EVBC)Externer Link gegründet. Jena gilt heute international als eines der führenden Zentren für Virusbioinformatik und verfügt zugleich über starke Expertise in Bioinformatik, Photonik sowie Mikrobiologie und mikrobieller Ökologie im Exzellenzcluster »Balance of the Microverse«.

Neben der Universität Jena und dem Universitätsklinikum Jena sind weitere Jenaer Forschungsinstitute sowie Partner aus Leipzig, Braunschweig, Gießen, München, Münster, Greifswald und Berlin am neuen SFB beteiligt. Der Verbund verbindet damit Methodenentwicklung in Jena mit virologischer Expertise führender Partnerstandorte in Deutschland.

Das Konsortium des neuen Sonderforschungsbereichs »VirusREvolution«.

Foto: Maria Schreiber

»CATALIGHT« erforscht grünen Wasserstoff nach dem Vorbild der Natur

Auch der SFB/TRR 234 »CATALIGHT – Lichtgetriebene molekulare Katalysatoren in hierarchisch strukturierten Materialien« wird von der DFG weiter gefördert. Der Verbund der Universitäten Jena und Ulm erforscht, wie Sonnenlicht nach dem Vorbild der Photosynthese für chemische Prozesse nutzbar gemacht werden kann. Ziel ist die umweltfreundliche Herstellung solarer Brennstoffe, etwa von grünem Wasserstoff.

Seit 2018 haben die Forschenden bereits einige Fortschritte erzielt. Sie konnten Photosysteme nach Schädigungen reparieren oder durch polymere Materialien schützen, solare Batterien entwickeln und nachhaltigere Materialien für die sonnenlichtgetriebene Katalyse nutzen.

In der dritten Förderphase sollen die bisher teils getrennt entwickelten lichtgetriebenen Katalysen effizient miteinander verknüpft werden. Die Forschenden wollen die einzelnen Halbreaktionen so verstehen, dass sie künftig wie Zahnräder eines Getriebes ineinandergreifen. So soll die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mithilfe von Sonnenlicht erreicht werden.

»Wir wollen Sonnenlicht als Energiequelle für chemische Katalysen nutzbar machen, um unserer Gesellschaft eine nachhaltige Zukunft zu ermöglichen«, sagt Prof. Dr. Felix H. Schacher von der Universität Jena, der gemeinsam mit Prof. Dr. Sven Rau von der Universität Ulm in der neuen Förderphase das Sprecherteam bildet.

Forschung mit gesellschaftlicher Relevanz

Neben der Entwicklung nachhaltiger Katalyseprozesse will der Verbund seine Forschung auch für die Öffentlichkeit zugänglich machen. Geplant sind Formate, die den Dialog mit der Gesellschaft fördern, etwa in Zusammenarbeit mit Kunstschaffenden. An »CATALIGHT« sind neben den Universitäten Jena und Ulm die Universität Wien, die Universität Mainz, das Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz, das Helmholtz-Institut für Polymere in Energieanwendungen Jena und das Leibniz-Institut für Photonische Technologien beteiligt. Forschende der Universität Oldenburg sowie Mercator-Fellows aus den USA und Tschechien verstärken den Verbund. 

Kontakt:

Manja Marz, Univ.-Prof. Dr.

Professur für Bioinformatik für Hochdurchsatzverfahren
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Raum 4012
Inselplatz 5
07743 Jena Google Maps – LageplanExterner Link

Felix Schacher, Prof. Dr.

Professur Nanostrukturierte Polymermaterialien
Prof. Dr. Felix Schacher
Foto: Anne Günther (Universität Jena)
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Technikum Optik, Raum 122
Lessingstraße 8
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