FORSCHUNG — 45 SFBs ChemBioSys und CataLight erhalten weitere Förderung von der DFG Neue Förderphasen der Sonderforschungsbereiche starteten im Juli 2022 Der 27. Mai 2022 war für die Universität Jena und die Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät (CGF) ein großer Tag: Denn an diesem Tag hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bekanntgegeben, dass sie die zwei Sonderforschungsbereiche SFB 1127 „ChemBioSys“ und SFB/TRR 234 „CataLight“ für weitere vier Jahre fördert. Für die Projekte dieser Großforschungsverbünde werden insgesamt rund 26 Millionen Euro an Fördermitteln bereitgestellt. SFB ChemBioSys: Komplexe Biosysteme verstehen und beeinflussen Die inzwischen dritte Förderphase des SFB „ChemBioSys – Chemische Mediatoren in komplexen Biosystemen“ startete am 1. Juli 2022. Die Forschenden untersuchen in 22 Einzelprojekten die komplexen Kommunikationswege und Wechselbeziehungen verschiedener Organismen und ihrer Umwelt. Im Fokus stehen dabei Naturstoffe, die hier als Vermittler dienen – praktisch als chemische Sprache der Natur. Chemische Mediatoren spielen eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Zusammensetzung von Biosystemen. Dies hat fundamentale Konsequenzen in Lebensräumen wie dem Boden und Gewässern, aber auch in Symbiosen und Infektionen durch Krankheitserreger. Bislang ist die Kenntnis über chemische Mediatoren hauptsächlich auf bilaterale Interaktionen begrenzt. Einblicke in die Regulation von Multi-Partner-Interaktionen sind jedoch dringend erforderlich, um die Organisation komplexer biologischer Systeme zu verstehen. Ziel des Jenaer Sonderforschungsbereichs ChemBioSys in der dritten Förderphase ist es, weiterhin neue chemische Mediatoren zu entdecken, die komplexe Gemeinschaften beeinflussen, und die Mechanismen verstehen zu lernen, über die Gemeinschaftsstrukturen entstehen und Vielfalt erhalten bleibt. Das langfristige Ziel ist dabei die gezielte Manipulation komplexer Biosysteme mit chemischen Mediatoren. Sprecher von ChemBioSys sind Prof. Dr. Christian Hertweck (Fakultät für Biowissenschaften und Zweitmitgliedschaft an der CGF) und Prof. Dr. Georg Pohnert. SFB/TRR CataLight: „Grüner“ Wasserstoff nach dem Vorbild der Natur Im Sonderforschungsbereich/Transregio „CataLight – Lichtgetriebene molekulare Katalysatoren in hierarchisch strukturierten Materialien: Synthese und mechanistische Studien“ steht die Erforschung und umweltfreundliche Herstellung von solaren Brennstoffen im Mittelpunkt. Das Sonnenlicht soll mit Hilfe chemischer Prozesse wie bei der Photosynthese zu „grünem“ Wasserstoff umgewandelt und als Quelle für eine klimafreundliche Energieversorgung genutzt werden. Bereits in der ersten Förderphase sind die Forschenden dem Ziel nähergekommen: Die Erfolge reichen von der Entwicklung eines kompakten Einzelmolekülkatalysators, der dank Lichtenergiespeicherung solaren Brennstoff bei Dunkelheit produzieren kann, bis zu einem molekularen Reparaturmechanismus für Photokatalysatoren. In Anlehnung an die Photosynthese kann die lichtgetriebene Wasserstoffbildung viele Male mit demselben Molekül erfolgen, was das System deutlich langlebiger macht. In der neuen, zweiten Förderphase sollen die Solarenergiewandler nachhaltiger gestaltet werden: Derzeit finden sich noch seltene Materialien wie Ruthenium, Platin oder Rhodium in den Katalysatoren oder Photozentren. Diese ökologisch bedenklichen Komponenten sollen durch leichter verfügbare Alternativen ersetzt werden. Anorganische Farbstoffe, wie sie in Jena erforscht werden, könnten das Problem lösen. Ihre Instabilität lässt sich womöglich durch die im SFB entwickelten Reparaturmechanismen in den Griff bekommen. Mit Beginn der neuen Förderphase übernahm Prof. Dr. Benjamin Dietzek-Ivanšić von Prof. Dr. Sven Rau (Uni Ulm) die Aufgabe des Sprechers. Untersuchung der elektrokatalytischen Wasserstoffbildung mit einem biomimetischen Modellkomplex. Ein Beispiel für Forschungen, wie sie im SFB/TRR „CataLight“ durchgeführt werden, um „grünen“ Wasserstoff nach dem Vorbild der Natur herzustellen. Foto: Jens Meyer
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