Die Verkehrswege der Zelle entschlüsseln

Wie verarbeitet eine Zelle Information? Wie werden Signale weitergeleitet? Wie koordinieren Zellen ihre biochemischen Reaktionen? Was läuft bei komplexen Krankheiten schief? Antworten auf diese Fragen bieten Ansatzpunkte für neue Medikamente und Therapien.

Zelluläre Netzwerke haben ähnliche Eigenschaften wie das Tram- und Bus Netzwerk der Stadt Zürich, welches wir als Analogie verwenden, um unsere Forschungsansätze zu veranschaulichen.

In der Zelle werden in einer Vielzahl biochemischer Reaktionen Metaboliten und Proteine umgesetzt. Diese Reaktionen müssen sowohl zeitlich wie räumlich exakt koordiniert werden, wie in einem Tram- und Busnetzwerk die einzelnen Kurse voneinander abhängig sind. Ähnlich einer Störung in einem Tramnetzwerk, das hin zu einem Verkehrskollaps führen kann, können Störungen in den zellulären Netzwerken komplexe Krankheiten, wie zum Beispiel Diabetes oder Krebs, auslösen. Wie dies genau geschieht, wird jedoch oft nicht ganz verstanden.

Am Institut für molekulare Systembiologie benutzen Forschende quantitative Messmethoden, um mehr über das funktionelle Innenleben von Zellen zu erfahren. Mit neuen massenspektrometrischen Messmethoden identifizieren und quantifizieren sie gleichzeitig tausende Bausteine (Metaboliten, Peptide und Proteine) der Zelle in einem bisher nie dagewesenen Ausmass. Diese grossen Datenmengen werden mit computergestützten Verfahren ausgewertet, um mehr über diese Vorgänge zu erfahren. Dabei werden die komplexen Vorgänge der Zelle oft als mathematische Netzwerke dargestellt, welche die Forschenden anhand ihrer Daten bestimmen oder verfeinern können. Ihr Ziel ist es, mit Hilfe des systembiologischen Ansatzes die komplexen biologischen Prozesse in der Zelle besser zu verstehen und neue Ansatzpunkte für Medikamente und Therapien zu entwickeln.

An der Scientifica können Sie mithelfen, ein zelluläres Netzwerk zusammenzubauen. Die Forschenden veranschaulichen ihren Ansatz  anhand des ebenfalls hoch komplexen und dynamischen Tram- und Busnetzwerk der Stadt Zürich. In einem Quiz können Sie Ihr Verständnis testen und einen Nachmittag im Labor des Instituts für molekulare Systembiologie der ETH Zürich gewinnen.

Beteiligte

Prof. Ruedi Aebersold
Prof. Beat Christen
Prof. Manfred Claassen
Prof. Ernst Hafen
Prof. Uwe Sauer
Prof. Berend Snijder
Prof. Bernd Wollscheid