Fokus Forschung: Bausteine des Lebens unter der Lupe

07.02.2020, 07:00

Neu berufener Professor für Biophotonik feiert internationalen Publikationserfolg

Prof. Richard Börner freut sich auf seine Tätigkeit an der Hochschule Mittweida

Seit Oktober 2019 ist Richard Börner Inhaber des Lehrstuhls für Biophotonik / Physikalische Technik der Fakultät Ingenieurwissenschaften an der Hochschule Mittweida.

Der aus dem Erzgebirge stammende Wissenschaftler etabliert die Studienrichtung Biophotonik im Bachelorstudiengang Lasertechnik/Physikalische Technik an der Hochschule und baut am Laserinstitut Hochschule Mittweida (LHM) ein Labor für die Laserspektroskopie an biologischen Proben, insbesondere Ribonukleinsäuren (RNA), und deren molekularbiologische Herstellung auf.

 „Ich freue mich darauf, meine Forschung am Laserinstitut Hochschule Mittweida durchführen zu dürfen und natürlich weiter auszubauen. Dabei möchte ich mit den Kolleginnen und Kollegen aus den Fakultäten Ingenieurswissenschaften und Angewandte Computer- und Biowissenschaften zusammenarbeiten. Die Bezugspunkte zu meiner Forschung sind hier an der Hochschule Mittweida sehr gut verteilt und es ist toll, von den Kolleginnen und Kollegen zu lernen!“, so Richard Börner. „Auch auf die Lehre freue ich mich sehr. Nachdem ich zunächst das Grundlagenfach Physik übernommen habe, werde ich die Studienrichtung Biophotonik aufbauen. Den Anfang bildet das Biophotonik-Praktikum, das die Studierenden optimal auf die Analyse biologischer Proben mit Licht in den Bereichen der Medizinischen Labordiagnostik, der Pharmaindustrie und in der Forschung und Entwicklung vorbereiten soll.“

Nach dem Studium der Medizinischen Physik an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg promovierte Richard Börner an der Universität zu Lübeck.

Fast sieben Jahre lang war er anschließend an der Universität Zürich tätig und übernahm dort von dem aus Chemnitz stammenden Kollegen Danny Kowerko den Bereich der Einzelmolekül-Fluoreszenz-Spektroskopie und baute diesen in der Gruppe von Prof. Roland K.O. Sigel weiter aus. Die gemeinsame Arbeit mündete in zahlreichen Publikationen. Anfang Januar publizierten beide nun als Co-Autoren mit den Schweizer Kollegen im international renommierten Open-Access-Journal Nature Communications.

Die in der Publikation vorgestellte Forschungsarbeit wurde maßgeblich von Fabio D. Steffen und Mokrane Khier unter der Co-Leitung von Richard Börner durchgeführt. Zentraler Gegenstand der Forschungen sind die Ribonukleinsäuren (RNA). Diese sind ein zentraler Baustein des Lebens. Sie können über den genetischen Code, ähnlich der DNA, nicht nur Information tragen sondern diese auch funktionell umsetzen (z.B. als Ribozyme) und steuern (z.B. als Riboschalter). Die neuen Ergebnisse erweitern die vorangegangenen Experimente an RNA-RNA-Kontakten auf RNA-DNA-Kontakte und geben Antwort auf die Frage der kinetischen Heterogenität in der Dynamik von Förster-Resonanz-Energie-Transfer-(FRET-)Zuständen von Nukleinsäuren. Die Verbindung von Einzelmolekül-FRET-Studien, Molekulardynamik-Simulationen und Nuklear-Magnetischer-Resonanz (NMR) ermöglichen es, ein mechanistisches Modell der RNA-NA-Interkation zu zeichnen und den konzertierten Prozess aus Metallionenbindung und Kontaktbildung von Nukleinsäuren zu verstehen. Dieser Umstand ist nicht nur wesentlich bei der Faltung von RNA-Molekülen, sondern scheint auch einen Einfluss auf die Interaktion von RNA mit DNA zu haben und damit den Einbau von RNA-Sequenzen in DNA-Sequenzen mitzubestimmen. Der Einbau von RNA in DNA ist ein Prozess, der in der Natur tatsächlich stattfindet und als „reverse splicing“ bezeichnet wird. Die in der Studie beobachtete Fluktuation der Zuckerkonformation in RNA-DNA-Kontakten und der damit verbundenen schwächeren Bindung solcher Kontakte könnte wesentlich für das Stattfinden von Korrekturmechanismen sein, die in der Natur, wie wir sie heute kennen, durch Proteine durchgeführt werden. Dieser Prozess ist Gegenstand aktueller Forschung und birgt ungeahnte Möglichkeiten bei der gezielten Regulation von Genen – ein möglicher Ansatzpunkt bei der Behandlung vieler Krankheiten. Die Wissenschaftler bleiben dran!

Text: Prof. Richard Börner, Annett Kober

Wir wünschen Prof. Börner einen guten Start an der Hochschule Mittweida und viel Erfolg bei seiner Lehr- und Forschungstätigkeit!

 

Ergänzung: Am 09. März 2020 erschien der hier verlinkte Artikel in der Chemnitzer Ausgabe der "Freien Presse"