Research Report 2010 - MDC

Function and Dysfunction of the Nervous SystemFunktion und Dysfunktion des NervensystemsThe nervous system is a complex, sophisticated networkthat regulates and coordinates the body’sbasic functions and activities. Disorders of the nervoussystem that manifest themselves as neurological andpsychiatric disease constitute a major challenge foraffected individuals, their families, and for society.Determining the molecular basis of normal nervous systemfunction, and discovering the changes responsiblefor inherited or acquired defects are important prioritiesin the fight against nervous system disease.Research in the Neuroscience Department of the MDCfocuses on molecular and cellular analysis of the centraland peripheral nervous system. Themes and expertisecovered by the department are broad and interdisciplinary,and comprise genetics, neurophysiology, proteomicsand system biology, biochemistry, cell biology and stemcell research. This provides many opportunities for interactionsand collaborations, and ensures an optimal environmentfor young researchers and group leaders. We arepleased that we were able to recruit three outstandingyoung scientist to the department during the past reportperiod. Björn Schroeder joined the neuroscience departmentin 2008. He trained as a postdoc in the laboratory ofLily Jan und Yuh Nung Jan at the University of CaliforniaSan Francisco, where he used expression cloning to identifythe first member of a family of calcium-activatedchloride channels. Electrophysiological experiments hadpredicted the existence of such channels, but their molecularnature was not known until Björn developed asophisticated assay that allowed their identification.James Poulet and Jan Siemens joined the department in2009. James had worked at the Ecole PolytechniqueFédérale de Lausanne in the laboratory of Carl Petersen.He uses demanding and newly developed techniquesthat allow high-resolution recording of brain activity inawake and behaving animals. Jan trained in the laboratoryof David Julius at the University of California in SanFrancisco. He identified new ion channel molecules thatallow the detection of painful and cold stimuli by sensoryneurons in the skin. He received the Sofia Kovalevskayaaward in 2008, a prestigious prize granted by theAlexander von Humboldt Foundation, that will fund hiswork at the MDC during the next five years.The SFB-TRR43 began its work in January 2008, andintensifies interactions and collaborations betweenresearchers from Berlin and Göttingen. It devotes itself tothe characterization of inflammatory mechanisms in centralnervous system disease, and is entitled ‘The Brain as aTarget of Inflammatory Processes‘. Frauke Zipp is thespokesperson of the SFB-TRR that includes 15 projects andDas Nervensystem ist ein hochkomplexes Netzwerk,das die grundlegenden Funktionen und Aktionen desKörpers koordiniert. Störungen führen zu neurologischenund psychischen Krankheiten, die für die betroffenenMenschen, ihre Familien und die ganze Gesellschaft einerhebliches Problem darstellen. Die Untersuchung der molekularenGrundlagen der normalen Nervenfunktion und dieAufklärung der Ursachen für ererbte oder erworbeneStörungen des Nervensystems sind von herausragenderBedeutung im Kampf gegen solche Krankheiten.Die Forschung im Fachbereich “Neurowissenschaft” des MDCkonzentriert sich auf die molekulare und zellbiologischeAnalyse des zentralen und des peripheren Nervensystems.Forschungsthemen und -methoden, die im Bereich behandeltwerden, sind interdisziplinär breit ausgerichtet undumfassen Genetik, Neurophysiologie, Proteomik, Systembiologie,Zellbiologie und Stammzellforschung. Dies bietet zahlreicheKooperationsmöglichkeiten und ermöglicht eine optimaleForschungsumgebung für junge Forscher und Forschungsgruppenleiter.Wir hatten das Glück, in der Berichtsperiode drei talentiertejunge Forscher in den Bereich zu integrieren. Björn Schroederkam im Jahr 2008 an das MDC. Er wurde als PostDoc imLabor von Lily Jan und Yuh Nung Jan an der Universität vonCalifornien in San Francisco ausgebildet. Mittels Expressionsklonierunggelang ihm die Identifizierung des ersten Mitgliedseiner Familie von kalziumaktivierten Chlorid-Ionenkanälen.Elektrophysiologische Messungen hatten die Existenzsolcher Kanäle vermuten lassen, aber ihre molekulare Naturwar unbekannt, bis Björn sie mit einem komplizierten Nachweisverfahrenidentifizieren konnte. James Poulet und JanSiemens kamen 2009 in den Fachbereich. James hatte zuvoran der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne im Laborvon Carl Petersen gearbeitet. Er arbeitet mit neuentwickeltenaufwendigen Techniken daran, die Hirnaktivität inwachen, sich spontan verhaltenden Tieren in hoher Auflösungzu erfassen. Jan wurde in der Arbeitsgruppe von DavidJulius an der Universität von Californien in San Franciscoausgebildet. Er fand neue Ionenkanalmoleküle, die die Entdeckungvon Schmerz- und Kältereizen durch sensible Neuronenin der Haut ermöglichen. Jan wurde 2008 mit demSofya-Kovalevskaya-Preis ausgezeichnet, einem angesehenenPreis der Alexander-von-Humboldt-Stiftung, der ihm dieFinanzierung seiner Arbeit am MDC für die nächsten fünfJahre sichert.Der Sonderforschungsbereich SFB-TRR43 begann im Januar2008 mit seiner Arbeit. Unter dem Titel “Das Gehirn als Zielentzündlicher Prozesse” intensiviert er die Zusammenarbeitvon Forschern in Berlin und Göttingen bei der Charakterisie-142 Function and Dysfunction of the Nervous System