Stipendiat:innen /
Porträts
Dr. Johannes Morstein
Chemische Biologie
New York UniversityJohannes Morstein, Chemische Biologie, beschäftigte sich in seiner Dissertation mit der Entwicklung lichtschaltbarer Lipidmoleküle als neuer Methode für die Grundlagenforschung. Für seine Dissertation sprach die Jury des Friedrich Hirzebruch-Promotionspreises 2022 eine besondere Anerkennung aus.
Die Forschungsfrage
Wie können biologische Vorgänge mit hoher Präzision gesteuert werden? Viele physiologische Prozesse basieren auf komplexen Systemen mit zahlreichen Verknüpfungspunkten – zum Beispiel das neuronale Netz in unserem Gehirn. Um diese Systeme zu erforschen, braucht es Methoden, die die gezielte Kontrolle von Aktivitäten einzelner Zellen ermöglichen. Licht kann sehr exakt eingesetzt werden und ist daher ideal als Steuerungssignal geeignet. In meiner Dissertation beschäftigte ich mich mit der Entwicklung lichtschaltbarer Lipidmoleküle als neuer Methode für die Grundlagenforschung. Lipide sind neben Nukleinsäuren, Proteinen und Zucker die molekularen Grundstoffe organischen Lebens und sie üben vielseitige Funktionen im Stoffwechsel, in der Signalübertragung und als Strukturkomponente in Zellmembranen aus.
„Die Dissertation stellt eine Vielzahl von nützlichen chemischen Werkzeugen für die akademische und industrielle Grundlagenforschung bereit. Von diesen innovativen Ergebnissen könnten zukünftig Patient:innen profitieren.“
aus der Begründung der Jury
Die Methode
Ich habe molekulare Lichtschalter mit Hilfe chemischer Synthese in Substanzen eingebaut, die biologisch aktiv sind – zum Beispiel den Neurotransmitter Serotonin. Diese habe ich dann in menschlichen Zellen getestet und auf ihre Aktivierbarkeit mit Licht untersucht. Die ersten beiden Projekte meiner Doktorarbeit haben nicht funktioniert – einmal lag es an der chemischen Synthese, einmal hat der Lichtschalter keinen Effekt erzielt. Als ich dann zum ersten Mal einen neuen biologischen Prozess mit Licht steuern konnte, war das ein besonderer Moment.
Die Ergebnisse
Ich konnte eine Reihe von Molekülen entwickeln, welche die präzise Lichtsteuerung biologischer Vorgänge ermöglichen. So können nun die Serotonin-Rezeptoren in genau definierten Zellen mit Licht aktiviert werden, um deren Funktion in komplexen Netzwerken zu erforschen. Außerdem habe ich an einer neuen Methode für die Krebstherapie gearbeitet, bei der Chemotherapie mit Licht lokal aktiviert wird um Nebenwirkungen zu minimieren. Erste Ergebnisse im Tiermodell sind vielversprechend.
Zur Person
Dr. Johannes Morstein hat als Promotionsstipendiat der Studienstiftung seine Dissertation im Bereich der Chemischen Biologie an der New York University verfasst. Heute forscht der 32-Jährige als National Cancer Institute Postdoctoral Fellow an der University of California in San Francisco.
Kontakt
Dr. Johannes Morstein, johannes.morstein@gmail.com
Weitere Informationen
Stand: Mai 2022