Das MembranPoti – lichtgesteuerte Protonenkanäle für einstellbare Membranleitfähigkeit

2018 | Biologie | Baden-Württemberg

Teilnehmer

  • Teresa Augustin (19, links), Dossenheim
    Landesgymnasium für Hochbegabte, Schwäbisch Gmünd
  • Felix Kohlmeier (19, Mitte), Karlsruhe
    Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe
  • Stefanie Mrozinski (18, rechts ), Bad Soden am Taunus
    St. Angela-Schule, Königstein im Taunus

Preise

  • 3. Preis Biologie – gestiftet von der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren mit Unterstützung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung - UFZ

Projekt

Steuerrad für den Stoffwechsel

Das MembranPoti – lichtgesteuerte Protonenkanäle für einstellbare Membranleitfähigkeit

Damit Zellen überleben können, muss der molekulare Energiespeicher Adenosintriphosphat (ATP) immer wieder neu gebildet werden. Teresa Augustin, Felix Kohlmeier und Stefanie Mrozinski untersuchten, ob sich diese Neubildung von außen steuern lässt. Durch Mutation von Eiweißen erzeugten die Jungforscher in Bakterien Kanäle, die positiv geladene Ionen in beide Richtungen durch die Zellmembran schleusen und die ATP-Bildung hemmen. Da dieser neue Transportweg von Licht abhängt, wird der Energiehaushalt der Zellen durch Beleuchtung gesteuert. Zusätzlich erstellten die drei ein mathematisches Modell, das die Veränderung der ATP-Herstellung gezielt vorhersagen kann. Mit diesem molekularen Werkzeug könnten Abläufe im Energiestoffwechsel künftig genauer untersucht, gebremst oder auch angetrieben werden.

 

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