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als PDF - Universitätsklinikum Leipzig

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UNIVERSITÄTS-LEBEN 11<br />

Ausgabe 6 / 19. März 2010<br />

Gesundheit und mehr...<br />

TEILCHEN<br />

Neue Gefahr für Erbgut entdeckt<br />

<strong>Leipzig</strong>er Forscher messen<br />

erstm<strong>als</strong> die Bindungsenergie<br />

eines Elektrons<br />

in wässriger Lösung und entdecken<br />

dabei einen neuen Mechanismus<br />

für Strahlenschäden<br />

der Erbsubstanz durch<br />

Hochenergiestrahlung. Diese<br />

Entdeckung hat möglicherweise<br />

Auswirkungen auf die Dosierung<br />

der Strahlentherapie<br />

von Krebs. Die Forschungsergebnisse<br />

wurden jetzt in der<br />

Zeitschrift Nature Chemistry<br />

veröffentlicht.<br />

„Lange Zeit hat man angenommen,<br />

dass Strahlungsschäden<br />

der DNA durch Hochenergiestrahlung<br />

wie etwa Röntgenoder<br />

Partikelstrahlung besonders<br />

durch das Auftreten von<br />

sogenannten OH-Radikalen (O<br />

steht für Sauerstoff und H für<br />

Wasserstoff) hervorgerufen<br />

werden. Nun sieht es so aus,<br />

<strong>als</strong> ob ein weiteres Teilchen<br />

aus der Spaltung des Wassers<br />

durch Hochenergiestrahlen<br />

– das teilweise von Wassermolekülen<br />

umgebene Elektron<br />

an Grenzflächen – ein noch viel<br />

gefährlicheres Teilchen für das<br />

Erbgut von Lebewesen ist“,<br />

sagt Prof. Dr. Bernd Abel vom<br />

Wilhelm-Ostwald-Institut für<br />

Physikalische und Theoretische<br />

Chemie der Universität <strong>Leipzig</strong><br />

und Seniorautor des Papers.<br />

„Wenn Hochenergiestrahlung<br />

auf die DNA einer Zelle trifft,<br />

dann kann sie damit gespalten<br />

und zerstört werden, ein Mechanismus<br />

der bei der Radiotherapie<br />

von Krebs ausgenutzt<br />

wird“, erklärt Prof. Abel. „Aber<br />

auch gesunde<br />

Zellen können<br />

durch<br />

Hochenergiestrahlung<br />

geschädigt<br />

werden.“<br />

Zunächst<br />

schädigt die<br />

Primärstrahlung<br />

das Erbgut<br />

durch Ionisation<br />

und<br />

Spaltung. Die<br />

Primärstrahlung<br />

erzeugt<br />

außerdem<br />

eine Reihe<br />

von weiteren<br />

Teilchen – so<br />

zum Beispiel<br />

das teilweise<br />

in Wasser<br />

gelöste Elektron,<br />

das<br />

komplett abgebremste hydratisierte<br />

Elektron in Wasser<br />

und freie Radikale wie das<br />

OH-Radikal, die ebenfalls erbgutschädigend<br />

sind. „Und das<br />

OH-Radikal galt eben bisher<br />

<strong>als</strong> das gefährlichste Teilchen<br />

in diesem Teilchenzoo“ so<br />

Prof. Abel weiter.<br />

Ein gelöstes Elektron – <strong>als</strong> e- dargestellt – ist in der Lage, einen sich in<br />

seiner Nähe befindlichen DNA-Strang zu spalten. Grafik: Uni <strong>Leipzig</strong><br />

Durch die neuen Ergebnisse<br />

der <strong>Leipzig</strong>er Arbeitsgruppe in<br />

Kooperation mit Wissenschaftlern<br />

aus Göttingen und Berlin<br />

konnte gezeigt werden, dass<br />

die Elektronen in Wasser an<br />

Grenzflächen – wie zum Beispiel<br />

an Membranen oder<br />

Grenzflächen von Biomolekülen<br />

– eine besonders schädigende<br />

Wirkung haben können.<br />

Dies liegt an der Bindungsenergie,<br />

die energetisch sehr<br />

günstig für eine Spaltung von<br />

DNA-Strängen ist. Wie die Forscher<br />

zeigen konnten, leben<br />

diese Teilchen<br />

auch besonders<br />

lange, so<br />

dass sich ihre<br />

schädigende<br />

Wirkung besonders<br />

gut<br />

entfalten<br />

kann.<br />

So wurde<br />

nun 45 Jahre<br />

nach der Entdeckung<br />

des<br />

freien gelösten<br />

Elektrons in<br />

Wasser seine<br />

bisher unbekannte<br />

Bindungsenergie<br />

gemessen. Prof.<br />

Dr. Bernd Abel:<br />

„Dass es dabei<br />

auch noch eine<br />

bisher unbekannte<br />

Spezies<br />

gibt – das teilweise gelöste<br />

Elektron an einer Grenzfläche<br />

– ist neu. Seine Existenz und<br />

seine Lebensdauer wurden mit<br />

einer neuen Ultrakurzzeitapparatur<br />

(einer schnellen Kamera<br />

auf der Basis von Lasern für<br />

kurzlebige reaktive Teilchen)<br />

erstmalig aufgenommen.“<br />

„Die nun erstmalig bestimmten<br />

Bindungsenergien und Lebensdauern<br />

von vollständig und<br />

teilweise hydratisierten Elektronen<br />

in Wasser und an Wassergrenzflächen<br />

werden dazu<br />

führen, dass Strahlungsdosen<br />

in der Zukunft möglicherweise<br />

neu bewertet werden müssen<br />

und der neue DNA-Spaltungsmechanismus<br />

mit niederenergetischen<br />

Elektronen in<br />

Wasser könnte möglicherweise<br />

Auswirkungen für die Strahlentherapie<br />

von Krebs haben“,<br />

schlussfolgert Prof. Abel.<br />

Die neuesten Forschungsergebnisse<br />

der <strong>Leipzig</strong>er wurden<br />

in der neuesten Ausgabe der<br />

Zeitschrift Nature Chemisty (7.<br />

März 2010) veröffentlicht: K. R.<br />

Siefermann, Y. Liu, E. Lugovoy,<br />

O. Link, M. Faubel, U. Buck,<br />

B. Winter and B. Abel. Binding<br />

energies, lifetimes and implications<br />

of bulk and interface solvated<br />

electrons in water. Nature<br />

Chemistry. DOI: 10.1038/<br />

NCHEM.580. Diskutiert und<br />

viel gelobt wurde der Beitrag<br />

im gleichen Heft von Daniel M.<br />

Neumark von der University of<br />

California in Berkeley,USA.<br />

Dr. Bärbel Adams<br />

HOCHSCHULRAT<br />

Generalbundesanwältin hat den Vorsitz<br />

Am 4. März 2010 hat sich der<br />

siebenköpfige Hochschulrat der<br />

Universität <strong>Leipzig</strong> konstituiert<br />

und Prof. Monika Harms, Generalbundesanwältin<br />

beim Bundesgerichtshof,<br />

zur Vorsitzenden sowie Prof. Dr. Dr.<br />

h.c. Ernst Th. Rietschel, Präsident der<br />

Leibniz-Gemeinschaft, zum stellvertretenden<br />

Vorsitzenden gewählt.<br />

Der gemäß Paragraph 86 des Sächsischen<br />

Hochschulgesetzes einzurichtende<br />

Hochschulrat ist seit heute Aufsichtsund<br />

Beratungsorgan der Universität.<br />

Er führt die bewährte Funktion des<br />

bisherigen Kuratoriums mit erweiterten<br />

Zuständigkeiten fort und gibt mit<br />

externem sowie internem Sachverstand<br />

der Universität Empfehlungen zur Profilbildung<br />

und Verbesserung ihrer Leistungs-<br />

und Wettbewerbsfähigkeit. Nach<br />

dem Hochschulgesetz obliegt ihm eine<br />

Reihe von Zuständigkeiten, insbesondere<br />

die Genehmigung des Wirtschaftsplanes<br />

der Universität; ferner muss er<br />

der Entwicklungsplanung der Hochschulen<br />

zustimmen. Die Zuständigkeit<br />

für die akademischen Angelegenheiten<br />

verbleibt in erste Linie beim Senat und<br />

Rektorat der Universität.<br />

Der Hochschulrat der Universität <strong>Leipzig</strong><br />

besteht aus sieben Mitgliedern,<br />

davon <strong>als</strong> externe Mitglieder Prof. Dr.<br />

Reinhold R. Grimm (Friedrich-Schiller-<br />

Universität Jena, Lehrstuhl für romanische<br />

Literaturwissenschaft), Professor<br />

Monika Harms (Generalbundesanwältin<br />

beim Bundesgerichtshof), Prof. Dr.<br />

Dr. h.c. Ernst Th. Rietschel, Präsident<br />

der Leibniz-Gemeinschaft), Dr. Jürgen<br />

Staupe (Staatssekretär im Sächsischen<br />

Der neue Hochschulrat mit der Vorsitzenden Prof. Monika Harms mit dem Rektorat<br />

der Universität <strong>Leipzig</strong> am Gründungstag.<br />

Foto: Uni <strong>Leipzig</strong><br />

Staatsministerium für Kultus und<br />

Sport) und Dr. h.c. Klaus Tschira (Klaus<br />

Tschira Stiftung).<br />

Mitglieder aus der Universität sind<br />

Prof. Dr. Annette G. Beck-Sickinger<br />

(Geschäftsführende Direktorin des Institutes<br />

für Biochemie der Fakultät<br />

für Biowissenschaften, Pharmazie und<br />

Psychologie) sowie Prof. Dr. rer. biol.<br />

hum. habil. Elmar Brähler (Leiter der<br />

Abteilung für Medizinische Psychologie<br />

und Medizinische Soziologie an der<br />

Medizinischen Fakultät).<br />

Die Mitglieder des Hochschulrats hat<br />

das SMWK auf Vorschlag des Senats<br />

und des SMWK berufen. Sie sind in<br />

ihrer Tätigkeit im Hochschulrat unabhängig<br />

und an Weisungen nicht gebunden.<br />

Das Gremium wird mindestens zweimal<br />

im Semester und bei Bedarf tagen. Erste<br />

verantwortliche Aufgabe des Hochschulrates<br />

ist die Mitwirkung bei der<br />

Wahl der Rektorin oder des Rektors:<br />

Auf der Grundlage eines vom Hochschulrat<br />

im Einvernehmen mit dem Senat<br />

erstellten Wahlvorschlages wird der<br />

Erweiterte Senat noch in diesem Jahr<br />

eine Nachfolgerin oder einen Nachfolger<br />

des bisherigen Rektors wählen.<br />

Dr. Manuela Rutsatz

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