Molekularbiologie trifft auf Evolutionsbiologie

19. Mai 2018

Der Fachbereich Biologie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und das Institut für Molekulare Biologie (IMB) rücken enger zusammen. Im Forschungsschwerpunkt GeneRED – Gene Regulation in Evolution and Development wurden erste Weichen gestellt. Nun hoffen beide Partner darauf, dass ihr Antrag für das gemeinsame Graduiertenkolleg GenEvo Anklang bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft findet.
 

"Wir lernen voneinander", sagt Prof. Dr. Susanne Foitzik vom Fachbereich Biologie der JGU. "Das ist allerdings gar nicht so einfach, denn es treffen zwei sehr unterschiedliche Denkweisen aufeinander." Sie schaut hinüber zu Prof. Dr. René Ketting, einem der wissenschaftlichen Direktoren des Instituts für Molekulare Biologie. "Die Molekularbiologie ist sehr methodengetrieben. Sie will herausfinden, wie etwas funktioniert, wie Prozesse auf molekularer Ebene ablaufen. Wir von der Evolutionsbiologie fragen eher nach dem Warum. Wir stellen Hypothesen auf und überlegen dann, wie wir sie in der Praxis belegen können. Wahrscheinlich wäre es gut, wenn wir uns mehr um Methoden kümmern und die Molekularbiologen sich öfter für die großen Fragen interessieren würden."

Ketting und Foitzik sind im Institut für Molekulare Biologie zusammengekommen, um von gemeinsamen Projekten und Plänen zu sprechen. Mit von der Partie sind außerdem Prof. Dr. Brian Luke vom Fachbereich Biologie und dem IMB sowie Dr. Ralf Dahm, Direktor für Wissenschaftsmanagement am IMB. An der Wand hinter ihnen reihen sich gerahmte Poster, auf denen prächtige Quallen und filigrane Strahlentierchen zu sehen sind. Der Mediziner und Biologe Ernst Haeckel schuf die Originalzeichnungen um 1900. Er wollte über die Kunst einen Eindruck von der Schönheit und Faszination biologischer Strukturen vermitteln.

GeneRED als Anschub

Im Jahr 2014 richteten der Fachbereich Biologie und das IMB den gemeinsamen Forschungsschwerpunkt GeneRED – Gene Regulation in Evolution and Development ein. Über die ersten drei Jahre flossen 900.000 Euro aus der Forschungsinitiative Rheinland-Pfalz in das Projekt, dann folgte eine Weiterfinanzierung bis Ende 2018. Dahm übernahm die Geschäftsführung. Sechs Doktorandinnen und Doktoranden arbeiten bei GeneRED zu Fragestellungen, wie Genregulation kurz- und langfristig wirkt. Sie untersuchen zum Beispiel, wie sich die Arbeitsteilung bei staatenbildenden Insekten entwickelte und welche Gene daran beteiligt sind oder welche Rolle genetische Regulationssysteme bei der Anpassung des Menschen an eine landwirtschaftliche Ernährungsweise spielen.

"GeneRED ist eingebettet in unser Doktorandenprogramm", erklärt Dahm. Das vom IMB koordinierte und von der Boehringer Ingelheim Stiftung angeschobene Internationale PhD-Programm (IPP) "Dynamics of Gene Regulation, Epigenetics & DNA Damage Response" knüpft seinerseits Verbindungen zwischen mehreren Institutionen. Nur ein Teil seiner 46 Arbeitsgruppen ist am IMB zu Hause: Jeweils etwa 15 Gruppen sind an der JGU und an der Universitätsmedizin Mainz angesiedelt, eine kommt aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung.

"Landesinitiativen wie GeneRED sind von vornherein als Anschub gedacht", erklärt Foitzik. "Sie spielen eine wichtige Rolle für den Standort. Viele Fachleute sind über die Kooperation zusammengewachsen, die sonst nicht so schnell zueinandergefunden hätten." Dieses Zusammenwachsen ist nicht nur für die Evolutionsbiologin, sondern auch für ihre Kollegen am IMB ein wichtiger Faktor, um in der Forschungslandschaft zu bestehen. "Als Universitätsstandort sind wir einfach nicht so groß wie München oder Berlin", ergänzt Ketting. "Also rücken wir zusammen, um eine kritische Masse zu erzeugen, und wird bilden Schwerpunkte, um stark zu sein."

Graduiertenkolleg GenEvo

Letztendlich geht es darum, bei der Deutschen Forschungsgesellschaft (DFG) Sonderforschungsbereiche und Graduiertenkollegs einzuwerben. Durch die Kooperation des Fachbereichs Biologie und des IMB ergeben sich nun neue Chancen für eine Initiative auf dem Gebiet der Genregulation und ganz aktuell auf dem Feld der Evolution: GenEvo heißt das Wunschprojekt der nahen Zukunft.

"Wir wollen zum Beispiel herausfinden, welche genetischen Prozesse sich in der Evolution schnell und welche sich langsam vollziehen", erläutert Foitzik. Das Graduiertenkolleg GeneEvo mit seinen 14 Doktorandenstellen und der üblichen Laufzeit von zweimal viereinhalb Jahren steckt mitten im Antragsverfahren. "Dies ist bereits der zweite Anlauf", sagt Ketting. "Beim ersten Mal sind wir knapp gescheitert, aber die Beurteilungen waren durchweg positiv. Wir bekamen eine Förderempfehlung. Man bescheinigte uns, dass wir gute Arbeit leisten, und die Interdisziplinarität wurde gelobt. Allerdings konnten wir herauslesen, dass wir noch enger zusammenarbeiten sollen." Das ist in der Zwischenzeit – auch dank GeneRED – geschehen.

"Für uns ist außerdem günstig, dass sich die Biologie im Moment neu aufstellt", sagt Dahm. "18 von 23 Professorenstellen werden in einem Zeitraum von rund zehn Jahren neu besetzt und der Fachbereich hat ein Strategiepapier erstellt, in dem wir viele Anknüpfungspunkte mit dem IMB finden." Umgekehrt versteht sich das IMB ein Stück weit als Serviceeinrichtung für Forscherinnen und Forscher in Mainz. "In vielen technischen Bereichen haben wir von vornherein Überkapazitäten aufgebaut, die nun von der JGU und der Universitätsmedizin Mainz genutzt werden." Auf dem Feld der Proteomik etwa, einer modernen Schlüsseltechnologie, die es erlaubt, Proteine im Organismus in großer Bandbreite zu erfassen, ließ sich über GeneRED zusätzliches Personal anstellen.

Ende der Einzelkämpfer

All das bereitet den Weg für GenEvo mit Ketting und Foitzik als designierten Sprechern. "Die Ansprüche an solche Kollegs sind in den letzten Jahren gewachsen", berichtet Ketting. "Sie sollen interdisziplinär sein, die DFG will sehen, dass wir Netzwerke gebildet haben. Außerdem wird erwartet, dass wir viel Vorarbeit mitbringen. Am besten sollen wir bereits erste Veröffentlichungen vorlegen." Das gelang im Vorfeld der Bewerbung.

"Der Aufwand und das Risiko für solche Bewerbungen sind größer geworden", erzählt Dahm. "Aber dafür kommt im Zweifelsfall auch etwas Spannenderes heraus." In nächster Zukunft soll es weitere Anträge geben – für Sonderforschungsbereiche wie für Graduiertenkollegs. Luke etwa hat sich bereits als Gruppenleiter beim IMB mit RNA-Biologie beschäftigt. Das verfolgt er nun als Professor am Fachbereich Biologie intensiv weiter. Auch er will mit Ketting ein Kolleg initiieren. "Wir sind aber noch nicht so weit wie GenEvo", meint er bescheiden.

"Früher gab es viele Einzelkämpfer in unserem Fachbereich", sagt Foitzik. "Jeder hat sein Ding gemacht. Das ist nicht mehr zeitgemäß." In GenEvo wird sie ihre Forschung zu Ameisen einbringen. Ketting arbeitet mit Fadenwürmern und Fischen. "Es wird spannend sein, genetische Prozesse von Tierart zu Tierart zu vergleichen", meint der gebürtige Niederländer. Die Evolutionsbiologin und der Molekularbiologie werden also noch einiges voneinander lernen.