Liquid-liquid phase separation in biology

Eine der zentralen Fragen in der Biologie betrifft das Verständnis, wie die Zelle in Raum und Zeit organisiert ist. In jüngster Zeit konnte man zeigen, dass sich viele wichtige zelluläre Kompartimente spontan zusammensetzen, wenn Proteine, Nukleinsäuren und andere Biomoleküle zu phasengetrennten, flüssigen Tröpfchen kondensieren. Die so gebildeten biomolekularen Kondensate regulieren viele wichtige biologische Prozesse wie die Transkription oder die Ribosomenbiogenese und wurden auch mit pathologischen Erscheinungen wie neurodegenerativen Erkrankungen und Krebs in Verbindung gebracht. Unter der Leitung von Prof. Dr. Bojan Zagrovic (https://www.maxperutzlabs.ac.at/research/research-groups/zagrovic) und unter Beteiligung von acht Lehrkräften der Universität Wien, der Medizinischen Universität Wien, des Instituts für Molekulare Biotechnologie (IMBA) und des Instituts für Molekulare Pathologie (IMP) wird das ELLIPSE- Doktoratsprogramm die nächste Generation von multidisziplinären Wissenschaftlern ausbilden, die sowohl in der Praxis der Struktur- und Zellbiologie als auch in der Theorie der weichen Materie mitsamt ihrer quantitativen Details und ihrer Simulationen versiert sein werden - eine Verbindung, die das hochkomplexe Phänomen der biomolekularen Flüssig-Flüssig-Phasentrennung schlicht erfordert. Die ELLIPSE-Doktoranden werden in das Vienna Biocenter PhD Programm (https:/raining.vbc.ac.at/phd-program), eines der ältesten und größten molekularbiologischen PhD- Programme Europas, eingebettet sein und zusammen mit der beteiligten Fakultät einen leistungsstarken Knotenpunkt für die biologische Phasentrennungsforschung bilden. Die vier gastgebenden Institutionen werden das ELLIPSE-Programm zusätzlich finanziell und mittels Sachleistungen unterstützen, einschließlich des Zugangs zu einer Infrastruktur von Weltklasse, was den Finanzwert des Projekts fast verdoppelt. Das Phänomen der Flüssig-Flüssig-Phasentrennung hat die Welt der Biologie im Sturm erobert und schafft einen Bedarf an fachübergreifenden Überschneidungen zwischen Biologie und Physik. Der Mehrwert von ELLIPSE ergibt sich gerade aus der Schaffung eines solchen Bildungs- und Forschungsrahmens, der diesen Fachübergriff und ein tiefes, rigoroses Verständnis eines biologischen Schlüsselphänomens ermöglicht.