Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 15: Statistische Physik in biologischen Systemen I

DY 15.1: Hauptvortrag

Montag, 26. März 2001, 14:30–15:00, S 7

Physikalische Fragestellungen in der Zellbiologie — •Erwin Frey — Lyman Laboratory of Physics, Harvard University, Cambridge, MA 02138 (USA)

Die fundamentale Einheit jedes lebenden Organismus ist die Zelle, ein hoch organisiertes adaptives System mit einer bemerkenswerten Kombination von mechanischen und dynamischen Eigenschaften. Zellen können sowohl sehr hohen Spannungen standhalten als auch ihre Form in Sekundenschnelle extrem verändern. Diese Fähigkeiten verdanken Zellen dem Zytoskelett, einem intrazellulären Netzwerk aus Proteinfasern unterschiedlicher Länge und Steifigkeit und einem "Zoo" von assoziierten Regulationsproteinen, die über intrazelluläre Signalkaskaden gesteuert werden. Neben ihren mechanischen Aufgaben fungieren die Filamente des Zytoskeletts auch als ein Schienensystem für molekulare Motoren, die den lebensnotwendigen intrazellulären Transport bewerkstelligen, Mikromuskeln zur Erzeugung von Zellbewegung bilden und wesentliche Prozesse bei der Zellteilung unterstützen. Es ist daher von beträchtlicher Relevanz für die Zellbiologie, die diesen Prozessen zugrundeliegenden allgemeinen physikalischen Prinzipien zu verstehen.

In diesem Vortrag soll anhand von typischen Beispielen aus der Zellbiologie dargestellt werden, wie man einerseits mit physikalischen Methoden interessante Beiträge zu biologischen Problemstellungen leisten kann und wie andererseits biologische Systeme nahezu ideale Modellsysteme für interessante und grundlegende Fragestellungen aus der Physik bereitstellen können.