Internationale Promotionsnetzwerke am Start

Im Rahmen ihrer Marie Skłodowska-Curie Maßnahmen (MSCA) fördert die Europäische Union auch Programme zur strukturierten Ausbildung von Doktorandinnen und Doktoranden. Ziel dieser Promotionsnetzwerke ist es, Universitäten, Forschungseinrichtungen, Unternehmen und Akteure aus anderen Sektoren in Europa und darüber hinaus zusammenzubringen. In den gemeinsamen Forschungsprojekten soll der wissenschaftliche Nachwuchs eine hochqualitative Ausbildung erhalten. Eine große Rolle spielt dabei die Mobilität, also der wechselseitige Austausch der Promovierenden.

Drei Wissenschaftler der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg haben erfolgreich an der Beantragung solcher Netzwerke mitgewirkt: Dr. Fabian Hartmann vom Lehrstuhl für Technische Physik, Professor Roland Mitric, Leiter des Lehrstuhls für Theoretische Chemie, und Professor Christian Wegener vom Lehrstuhl für Neurobiologie und Genetik.

Die EU unterstützt die drei Netzwerke mit rund elf Millionen Euro; davon sind rund 850.000 Euro zur Förderung von Promovierenden der JMU vorgesehen.

Physik: Spektroskopie für die Analyse von Proteinen

Federführend ist Dr. Fabian Hartmann vom Lehrstuhl für Technische Physik. Die Promovierenden in dem Netzwerk PROTEMIC befassen sich mit der integrierten Spektroskopie für die Analyse von Proteinen („Integrated Spectroscopy for Protein Analysis Using Metasurfaces and Interband/Quantum Cascade Devices“). Diese Art der Spektroskopie ist für die Proteinforschung besonders wertvoll, weil sie unter anderem schnell, hoch empfindlich und stark selektiv ist. Das ermöglicht es, die Proteindynamik und -interaktionen in Zellen und anderen komplexen biologischen Systemen zu analysieren.

Für die integrierte Spektroskopie sind spezielle Laserlichtquellen nötig, sogenannte Interbandkaskadenlaser, die im mittleren infraroten Spektralbereich emittieren. Diese Laser werden am Lehrstuhl für Technische Physik entwickelt. Sie basieren auf komplexen Abfolgen hauchdünner Schichten aus unterschiedlichen Materialien und Materialkompositionen, die mit höchster Präzision hergestellt werden müssen. In PROTEMIC stehen die Energieeffizienz der Laserquellen und die Durchstimmbarkeit ihrer Emissionswellenlänge im Mittelpunkt.

Am Projekt sind insgesamt acht Partner aus vier europäischen Ländern (Irland, Deutschland, Österreich, Spanien) beteiligt. Es startet voraussichtlich ab Oktober 2024 und läuft fünf Jahre. Die Fördersumme beträgt rund 4,1 Millionen Euro, davon gehen 326.000 Euro an die JMU.

Chemie: Spektroskopie lichtgetriebener Reaktionen

Mit Molekülen, die sich durch Licht an- und ausschalten lassen, könnten Forschende zum Beispiel die Kommunikationswege zwischen Nervenzellen verfolgen oder Medikamente designen, die gezielt an ihren Wirkorten aktiviert werden. An den Grundlagen für solche Anwendungen arbeitet das Netzwerk LUMIERE („Liquid phase Ultrafast photoeMIssion spEctroscopy of nonadiabatic photoREactions in biomimetic systems“). Professor Roland Mitric vom JMU-Institut für Physikalische und Theoretische Chemie hat es mitinitiiert.

Das Netzwerk nimmt die Chromophoren von lichtempfindlichen Proteinen unter die Lupe. Chromophore („Farbträger“) sind diejenigen Atomgruppen, die Licht absorbieren, daraufhin ihre Form verändern und dadurch eine Reaktion in ihrer Umgebung auslösen. Die Frage ist, wie dieser Mechanismus im Detail abläuft und wie man ihn steuern könnte. Um das zu verstehen, designen und synthetisieren die Forschenden neuartige Chromophore und analysieren sie dann mittels Photoelektronen-Spektroskopie. Sie hoffen, die Funktionen lichtempfindlicher Proteine kontrollieren und neue Anwendungen entwickeln zu können.

An dem Netzwerk sind neben der JMU Universitäten aus Frankreich, Italien, Großbritannien und der Tschechischen Republik beteiligt; außerdem Institute der Max-Planck-Gesellschaft, der Helmholtz- und der Leibniz-Gemeinschaft sowie mehrere industrielle Partner. Die Fördersumme beträgt rund 2,7 Millionen Euro; davon fließen 261.000 Euro an die JMU.

Biologie: Die innere Uhr der Insekten

Um die innere Uhr der Insekten dreht sich das Promotionsnetzwerk, an dem der Neurogenetik-Professor Christian Wegener vom Lehrstuhl für Neurobiologie und Genetik am Biozentrum beteiligt ist (INsect Clock Initial Training Experience, INCITE). Die Fördersumme beläuft sich auf rund vier Millionen Euro, davon fließen rund 261.000 Euro an die Uni Würzburg.

Im Netzwerk arbeiten zwölf auf dem Gebiet führende europäische Arbeitsgruppen zusammen, um die innere Uhr von Insekten über einen vergleichend-angewandten Ansatz aus verschiedenen Richtungen zu untersuchen. Ihr Ziel ist ein besseres Verständnis der circadianen Biologie von Insekten, um damit Wege aufzuzeigen, wie die ökonomische Leistung der Tiere in der Landwirtschaft verbessert werden könnte.

Unterstützt wird das Netzwerk durch internationale Industriepartner, die Insekten als Nahrungsmittelbestandteil oder als Nutzpflanzenbestäuber in Massen züchten. Am Biozentrum der JMU wird ein Doktorand speziell den Einfluss von wachstumsregulierenden neuroendokrinen Signalwegen im Zusammenspiel mit der Tageslänge auf Entwicklungsdauer und Körpergewicht von Fliegen untersuchen. Das Projekt startet im September 2024 und läuft vier Jahre.