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Personov-Konferenz: Wie unterhält man sich mit Molekülen?

09.07.2004 - (idw) Universität Bayreuth

Mit dem gegenwärtigen Wissensstand auf dem Gebiet der höchstauflösenden Laserspektroskopie beschäftigt sich die Roman. I. Personov-Konferenz der Universität Bayreuth, die vom 15. - 18. Juli im hiesigen TREFF Hotel Rheingold stattfinden wird.


Nach ihm wurde die Konferenz benannt: Professor Roman I. Personov Bayreuth (UBT). Mit dem gegenwärtigen Wissensstand auf dem Gebiet der höchstauflösenden Laserspektroskopie beschäftigt sich die Roman. I. Personov-Konferenz der Universität Bayreuth, die vom 15. - 18. Juli im hiesigen TREFF Hotel Rheingold stattfinden wird.
Unsere Umwelt ist nur in Ausnahmefällen direkt aus Atomen aufgebaut. Im Regelfall besteht unsere Umgebung aus einer Vielzahl verschiedener Moleküle, angefangen von den kleinen zwei- und dreiatomigen Molekülen wie Sauerstoff und Wasser bis hin zu den großen Biomolekülen wie Eiweißmoleküle (Proteine) und Nukleinsäuren (DNA), die aus Zigtausenden von Atomen bestehen. Diese Moleküle bestimmen die chemischen Prozesse des Lebens, und sie sind Träger der Erbinformation. Die mögliche Vielfalt ihrer Strukturen, die hohe Zielgenauigkeit in der Auswahl einer für die biologischen Aufgaben maßgeschneiderten Struktur und das Zusammenspiel zwischen Struktur und Funktion macht diese Lebensmoleküle so richtig interessant. Ein gut untersuchtes Beispiel ist der Sauerstofftransport in Muskelgewebe durch das Protein Myoglobin.
Die Schwierigkeit bei der Erforschung von Molekülen liegt daran, dass man sie wegen ihrer kleinen Abmessungen im Bereich von Nanometern nicht mit Lichtmikroskopen anschauen kann (1 Nanometer entspricht einem Millionstel mm). In Ausnahmefällen gelingt Letzteres mit Röntgenstrahlen, falls sich die Moleküle in großen Kristallverbänden regelmäßig anordnen lassen. Diese Methode ist jedoch sehr aufwändig und kann nicht bei allen Molekülen angewandt werden.
Im Regelfall kann man Moleküle jedoch auch dadurch untersuchen, dass man genau misst, welches Licht sie ausstrahlen oder absorbieren. Je genauer die Wellenlänge dieses Lichtes durch spektroskopische Methoden ermittelt werden kann, desto umfangreicher, genauer und spezifischer ist auch die Information, die man über das Molekül erhält. Für solche Experimente werden Laser benutzt.
Zum Beispiel kann man aus solchen Messdaten erfahren, in welchen Zeiten große Proteinmoleküle strukturändernde, funktionswichtige Bewegungen ausführen, auf welchen Zeitskalen biologisch- chemische Prozesse ablaufen und an welchen Stellen im Biomolekül sie zu Änderungen führen. Bei kleineren Molekülen kann man etwa ablesen, wie deren molekulare Umgebung aussieht, ob sie sich an die Wärmebewegungen ihrer Umgebungsmoleküle anpassen, welche elektrischen Felder in dieser Umgebung vorherrschen und wie diese Umgebungen sich von Ort zu Ort ändern.
Ein ganz entscheidender Schritt in der Entwicklung der höchstauflösenden Laserspektroskopie war die Erfindung des "photochemischen Lochbrennens" im Jahre 1974. Diese spektroskopische Methode hat seither die Auflösung der Wellenlängenskala um einen Faktor 1000 bis 10.000 erhöht. Erst als man diese Genauigkeit erreicht hatte, war es möglich, Antworten auf die angesprochenen Fragen durch geschickte Experimente zu finden. Vom 15. Juli bis 18. Juli findet im Bayreuther TREFF Hotel Rheingold eine internationale Tagung statt, auf der über den gegenwärtigen Wissensstand auf dem Gebiet der höchstauflösenden Laserspektroskopie berichtet wird.
Einer der Wegbereiter dieses Wissenschaftsfeldes war Prof. Roman I. Personov (Bild), ein Mitglied der damaligen sowjetischen Akademie der Wissenschaften, der mehrmals an der Universität Bayreuth als Gastprofessor tätig war. Prof. Personov erhielt in Anerkennung seiner wissenschaftlich herausragenden Leistungen unter Anderem eine Humboldt-Award-Professur für einen Aufenthalt an der Universität Bayreuth, mit der er seit dem Jahre 1982 eng verbunden war. Prof. Personov verstarb unerwartet im Jahre 2002. Zur Würdigung seiner wissenschaftlichen Leistungen trägt die Konferenz seinem Namen.
Etwa 60 hochrangige Wissenschaftler aus aller Herren Länder (USA, Japan, China, Russland, Frankreich etc.) nehmen an der Konferenz teil und berichten über neueste Ergebnisse auf dem Bereich der hochauflösenden Spektroskopie. Die Tagung wird von der Emil-Warburg-Stiftung, der deutschen Forschungsgemeinschaft, dem Bayreuther Sonderforschungsbereich SFB 481 und der Alexander-von-Humboldt-Stiftung gefördert. Die Organisatoren sind Prof. Dietrich Haarer und Prof. Markus Schwoerer aus Bayreuth sowie Prof. Josef Friedrich, TU München, ein ehemaliger Bayreuther.
Bayreuth ist der ideale Tagungsort für ein derartiges Symposium. Die beiden großen Bayreuther Sonderforschungsbereiche der deutschen Forschungsgemeinschaft, SFB 214 und SFB 481, hatten sich über Jahre hinweg mit vielen Aspekten der optischen Molekülspektroskopie befasst, und schließlich ist einer der "Erfinder" der Einzelmolekülspektroskopie (Prof. Lothar Kador) ein Mitglied der Universität Bayreuth.

Weitere Informationen erhält man bei

Professor Dr. Dietrich Haarer
Tel. 0921/55-3240
dietrich.haarer@uni-bayreuth.de
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