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Neue Kooperationsgruppe startet am Zentrum für interdisziplinäre Forschung (ZiF)

Bilder des Vulkanausbruchs auf La Palma sind derzeit in allen Medien präsent. Seit dem Ausbruch mussten mehr als 7.000 Mensch evakuiert werden, fast 2500 Gebäude wurden bisher zerstört. Wie Vulkanausbrüche, Umweltveränderungen, Weltklima und gesellschaftlicher Wandel zusammenhängen, ist bislang jedoch kaum verstanden. Dem will die neue internationale Kooperationsgruppe „Volcanoes, Climate and History“, (Vulkane, Klima und Geschichte) abhelfen. Mit ihrem ersten Workshop „Archaeological Examinations“ (Archäologische Untersuchungen) nimmt sie ihre Arbeit auf. Vom 15. bis 19. November wird der Workshop am Zentrum für interdisziplinäre Forschung (ZiF) stattfinden. Das Tagungsprogramm umfasst auch einen öffentlichen Vortrag und zwei öffentliche Filmvorführungen.

„Die Menschheitsgeschichte wurde während der letzten Jahrtausende durch zahlreiche Umweltfaktoren mitbeeinflusst, dennoch hadern viele Historiker*innen und Archäolog*innen noch immer damit, naturwissenschaftliche Erkenntnisse zum Verständnis politischer, ökonomischer, gesellschaftlicher und kultureller Veränderungen zu berücksichtigen“ konstatiert Ulf Büntgen, Professor für Umweltsystem-Analysen am Geographischen Institut der Universität Cambridge, Großbritannien, und Leiter der neuen Kooperationsgruppe.

Zudem finde die Untersuchung komplexer Mensch-Umweltbeziehungen meistens nur innerhalb etablierter Wissenschaftsdisziplinen statt. Das wollen die Forscher*innen nun ändern, indem sie einen interdisziplinären Zugang entwickeln. „Wir möchten neue Wege gehen und unsere Arbeit an der Schnittstelle zwischen Archäologie, Geschichte, Klimatologie, Ökologie und Vulkanologie etablieren“, so Büntgen.

Sieben Forscher*innen aus vier Ländern werden dazu bis Oktober 2023 mit wechselnden Gästen wichtige historische Vulkanausbrüche analysieren und Ansätze aus den verschiedene Disziplinen kombinieren, etwa paläoklimatische Rekonstruktionen, Modellsimulationen, Datenbankanalysen und historische Argumentationen. „Wir möchten herausfinden, wie Vulkanausbrüche das globale Klimasystem beeinflusst haben und wie dadurch ausgelöste Umweltveränderungen Landwirtschaft, Siedlungsverhalten, Handel und Konflikte sowie demografische und politische Strukturen beeinflussten“, erklärt Büntgen: „Wie haben unterschiedliche Gesellschaften auf die Einflüsse von Vulkanismus reagiert, warum waren einige Eruptionen katastrophaler als andere und welche Rolle spielten Vulkanausbrüche und die damit verbundenen Klima- und Umweltveränderungen bei historischen Pest-Pandemien?“

Die Ergebnisse der Kooperationsgruppe sollen nicht nur in wissenschaftlichen Fachzeitschriften publiziert, sondern in Form eines Dokumentarfilms einem breiten Publikum zugänglich gemacht werden.

Das Tagungsprogramm umfasst neben dem wissenschaftlichen Teil auch Programmpunkte für die Öffentlichkeit:

Am Dienstag, den 16. November, wird von 20 Uhr bis 22 Uhr der Film „Into the Inferno“ (Werner Herzog und Clive Oppenheimer, 2016) gezeigt.
Am Mittwoch, 17. November, hält Professor Dr. Ulf Büntgen um 19:15 Uhr einen öffentlichen Vortrag zum Thema „Vulkane, Klima und Geschichte“; im Anschluss wird der Film „Fire Ball – Visitors from Darker Worlds“ von Werner Herzog und Clive Oppenheimer gezeigt (2020).

Der Vulkanologe und Dokumentarfilmer Clive Oppenheimer ist Fellow der Kooperationsgruppe und wird bei den Vorführungen anwesend sein.

Die Tagungssprache ist Englisch, auch die Filme werden im englischen Original vorgeführt, der öffentliche Vortrag wird auf Deutsch gehalten.

Journalist*innen sind herzlich eingeladen, über die Veranstaltung zur berichten, eine Anmeldung ist erforderlich bei: mo.tschache@uni-bielefeld.de

Auch für die Teilnahme an den öffentlichen Veranstaltungen ist wegen des begrenzten Platzangebots eine Anmeldung bei mo.tschache@uni-bielefeld.de erforderlich. Im ZiF gilt die „3G“-Regel.

Der öffentliche Vortrag wird live gestreamt. Für den Stream ist keine Anmeldung erforderlich, die Zugangsdaten finden Sie hier: https://www.uni-bielefeld.de/(de)/ZiF/OeV/2021/11-17-Buentgen.html

Das Zentrum für interdisziplinäre Forschung (ZiF) der Universität Bielefeld ist eine unabhängige, thematisch ungebundene Forschungseinrichtung und steht Wissenschaftler*innen aller Länder und aller Disziplinen offen. ZiF-Forschungsgruppen sind längerfristige, interdisziplinäre Projekte und stehen im Mittelpunkt der Arbeit des ZiF. Neben regelmäßigen Arbeitstreffen veranstalten die Forschungsgruppen Konferenzen, Workshops und Vorträge.

Weitere Informationen:

Website zum öffentlichen Vortrag
Website der Kooperationsgruppe

Kontakt:
Mo Tschache
Zentrum für interdisziplinäre Forschung
Universität Bielefeld
Tel. ++49 521 106 2792
E-Mail: mo.tschache@uni-bielefeld.de

Forschende der Universität Bielefeld identifizieren auslösendes Gen

Eine Erkrankung gezielt behandeln – dazu braucht man Informationen über den Ablauf der Krankheit auf molekularer und zellulärer Ebene. Das gilt auch für die Gruppe der Muskelerkrankungen zu denen kongenitale Muskeldystrophien (MDC) gehören. Bielefelder Wissenschaftler*innen konnten ein entscheidendes Gen identifizieren, das bei Funktionsverlust MDC auslöst. Hauptkooperationspartner ist die Arbeitsgruppe von M.D. Carsten G. Bönnemann des National Institutes of Health in den USA, zahlreiche weitere internationale Partner waren an dem Forschungsprojekt beteiligt. Finanziert wird die Kooperation aus Drittmitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Die Ergebnisse sind am 15. November 2021 in der Fachzeitschrift EMBO Molecular Medicine erschienen.

Beeinträchtigter Transport der Vesikel bei der Muskeldegeneration MDC. Abbildung: Donkervoort et al. (EMBO Mol Med (2021) DOI: 10.15252/emmm.202013787) Foto: Donkervoort et al. (EMBO Mol Med (2021) DOI: 10.15252/emmm.202013787)

Kongenitale Muskeldystrophien umfassen eine Gruppe von Erkrankungen, deren Hauptmerkmal die Degeneration von Muskeln sind: Diese werden schwach ausgeprägt und bilden sich zunehmend zurück. Symptome treten bereits nach der Geburt oder innerhalb der ersten Lebensmonate auf. Die motorische Entwicklung der Kinder – beispielsweise die Kontrolle des Kopfes, das freie Sitzen oder Krabbeln – verzögert sich oder wird nicht abgeschlossen. In manchen Fällen ist die Muskelschwäche so stark ausgeprägt, dass keine Bewegungen gegen die Schwerkraft möglich sind. Je nach Form der MDC betrifft die Muskelschwäche auch Organe wie die Lunge oder das Herz und führt zu einer verkürzten Lebenserwartung. Bei manchen Formen ist das zentrale Nervensystem betroffen.

Die Krankheitsursache ist bei den verschiedenen Formen der MDC unterschiedlich. Die Erkrankung kann durch seltene Veränderungen in Gensequenzen ausgelöst werden. Wissenschaftler*innen unterscheiden die verschiedenen Formen der Erkrankung danach, welche Gensequenzen betroffen sind und welche entsprechenden Folgen sich auf molekularer und zellulärer Ebene ergeben.

Ein „neues“ Gen konnten die Wissenschaftler*innen nun als ausschlaggebend identifizieren: das Gen BET1. Beim Transport innerhalb der Zelle spielt es eine wichtige Rolle. „In unseren Zellen findet ein reger Austausch statt“, sagt PD. Dr. Michael Schwake, federführender Leiter der Forschungskooperation. „Proteine, die beispielsweise als Botenstoffe oder Bausteine funktionieren, müssen von ihrem Produktionsort an die richtige Stelle gebracht werden. Dafür gibt es ein eigenes Transportsystem in den Zellen, die Vesikel. Man kann sich das ein bisschen wie LKW fahren vorstellen. Das Vesikel ist eine eigene Struktur – ein Bläschen –, das Stoffe einschließt, transportiert und am Bestimmungsort abliefert.“

Das Gen BET1 ist an diesem Transportsystem der Zelle beteiligt. „Die Vesikel setzen sich aus verschiedenen Bausteinen zusammen. Einer davon wird durch das Gen BET1 kodiert, also nach dessen genetischer Anleitung produziert“, sagt der Forscher. Dieser Prozess war bei den an MDC Erkrankten der Studie beeinträchtig. „Wir konnten nachweisen, dass das Gen BET1 bei einer bestimmten Veränderung seine Funktion im Transportmechanismus verliert. Damit ist es uns gelungen, eine sogenannte Funktionsverlust-Mutationen für das Gen BET1 zu identifizieren, die MDC auslösen. Bisher stand dieses Gen noch nicht im Zusammenhang mit Erkrankungen bei Menschen.“

Privatdozent Dr. Michael Schwake leitet die Forschungskooperation federführend. Foto: Universität Bielefeld Foto: Universität Bielefeld

Die Diagnose der Krankheit wird häufig durch genetische Untersuchungen gestellt, allerdings sind bisher noch nicht alle relevanten Gensequenzen identifiziert worden. Momentan wird daher oft eine Differentialdiagnose gestellt –Ärzt*innen schließen anderer Erkrankungen aus, die ähnliche Symptome verursachen. „Viele Patient*innen leiden an MDC, ohne eine genetische Diagnose erhalten zu haben“, sagt Schwake. „Das liegt unter anderen daran, dass wir noch zu wenig über die genetischen Ursachen und deren molekularen Konsequenzen wissen. Gleichzeitig können sie die Basis für eine eindeutige, individuelle Diagnose und eine zielgerichtete Behandlung bilden“.

Die genetische Disposition einer Person – also mit welchen Erbanlagen sie geboren wurde – kann entscheidend sein und kann der Grund dafür sein, warum ein Medikament bei den Betroffenen nicht zwangsläufig wirkt: „Die genetische Ursache für MDC ist sehr komplex, aber sie weist daraufhin, welcher Mechanismus in der Zelle betroffen ist. Bei den unterschiedlichen Formen von MDC ist der Mechanismus sehr unterschiedlich. Ein zielgerichtetes Medikament setzt an einem definierten Mechanismus an, deswegen kann das gleiche Medikament nicht allen gleich gut helfen“, erklärt Schwake.

Die Grundlagenforschung der Wissenschaftler*innen ist gleichzeitig ein Ausblick. „Mit dem Wissen können hoffentlich neue Medikamente entwickelt werden. Langfristig könnte man dann schauen, wo die Therapie in der Zelle für eine bestimmte Person ansetzen muss. Das ist der Grundgedanke der personalisierten Medizin: Medikamente, die exakt zur genetischen Disposition der einzelnen Person passen.“

Für die meisten Formen der MDC gibt es bisher keine Therapien, die den Erkrankten wirksam helfen. Stattdessen werden die Symptome behandelt, oft wird beispielsweise eine Physiotherapie eingesetzt, um die Beweglichkeit der Betroffenen zu erhalten.

Originalveröffentlichung:
Sandra Donkervoort, Niklas Krause, Mykola Dergai, Pomi Yun, Judith Koliwer, Svetlana Gorokhova, Janelle Geist Hauserman, Beryl B Cummings, Ying Hu, Rosemarie Smith, Prech Uapinyoying, Vijay S Ganesh, Partha S Ghosh, Kristin G Monaghan, Seby L Edassery, Pia E Ferle, Sarah Silverstein, Katherine R Chao, Molly Snyder, Sara Ellingwood, Diana Bharucha-Goebel, Susan T Iannaccone, Matteo Dal Peraro, A Reghan Foley, Jeffrey N Savas, Véronique Bolduc, Dirk Fasshauer, Carsten G Bönnemann, Michael Schwake: BET1 variants establish impaired vesicular transport as a cause for muscular dystrophy with epilepsy. EMBO Molecular Medicine, https://doi.org/10.15252/emmm.202013787, veröffentlicht am 15. November 2021.

Kontakt:
PD Dr. Michael Schwake
Fakultät für Chemie | Biochemie III
Telefon: 0521 106-2091
E-Mail: michael.schwake@uni-bielefeld.de

Passend zur Bewerbungsphase für das Sommersemester 2022

Vom 6. bis 11. Dezember können sich Studieninteressierte bei der digitalen Info-Woche über ein Studium an der Universität Bielefeld informieren. Das Angebot der Info-Woche ist kostenlos und findet digital als Live-Programm statt.

Studieninteressierte, die ein Studium zum Sommersemester 2022 aufnehmen möchten, können sich vom 1. Dezember bis zum 15. Januar für zulassungsbeschränkte Studiengänge bewerben.

Fragen zu allen Fächern, die zum Sommersemester studiert werden können, werden bei der digitalen Info-Woche von Dozent*innen, Fachstudienberater*innen und Studierenden beantwortet. Darüber hinaus erhalten Studieninteressierte allgemeine Informationen zu studienrelevanten Themen wie Bewerbung oder Studienfinanzierung. In der digitalen Gesprächsrunde „Studi gefragt?!“ und während einer virtuellen Campusführung beantworten Studierende der Universität die Fragen der Studieninteressierten aus studentischer Sicht. Die Info-Woche richtet sich an alle, die konkrete Fragen zu einem Studienfach haben, mit Student*innen ins Gespräch kommen möchten oder Unterstützung bei allgemeinen Themen rund ums Studium an der Universität Bielefeld benötigen.

Einen Überblick zu allen Veranstaltungen der Info-Woche vom 6. bis 11. Dezember erhalten Interessierte unter www.uni-bielefeld.de/info-wochen. Für die Teilnahme registrieren sich Studieninteressierte auf dieser Seite mit einer E-Mail-Adresse bei der jeweiligen Veranstaltung. Sie erhalten den Teilnahme-Link dann per E-Mail. Für die teilnahmebegrenzten Workshop „Lehrer oder Lehrerin werden“ sowie die Veranstaltung „Abitur, was nun? Was tun!“ ist eine vorherige Anmeldung erforderlich.

Einen Überblick über das Studienangebot der Universität Bielefeld sowie weitere Informationen zum Studienbeginn erhalten Interessierte unter www.uni-bielefeld.de/jetztstudieren.

Bielefelder Forschende haben per Algorithmus ein Vorhersagemodell entwickelt

Forschende der Universität Bielefeld haben sich mit der Frage befasst, wie Transkriptionsfaktoren spezifisch DNA binden. Transkriptionsfaktoren sind Proteine, die steuern, an welcher Stelle die DNA abgelesen wird. Die Arbeitsgruppe um Biologie-Professorin Dr. Andrea Bräutigam untersuchte dafür DNA-Sequenzen der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana). Theoretisch gibt es viele DNA-Positionen mit Bindung-ermöglichenden Basenpaaren, aber nicht an allen Stellen binden die 216 untersuchten Transkriptionsfaktoren. Die Forschenden haben nun ein Modell entwickelt, das vorhersagt, welche Proteine an welcher Stelle binden können. Die Studie ist am 12. November in Nature Communications veröffentlicht worden.

Janik Sielemann bearbeitet den Code für die Vorhersagen am Computer. Foto: Universität Bielefeld

Die Ackerschmalwand ist eine typische Modellpflanze für DNA-Forschungen, da sie die am besten analysierte Pflanze ist. Für ihre Forschung analysierten die Mitglieder der Arbeitsgruppe zunächst die 3D-Struktur der DNA der Pflanze und die Basenfolgen, an denen Transkriptionsfaktoren binden. „Wir haben uns nicht nur bestimmte Basenmotive angeguckt, also sich wiederholende Abfolgen der Basenpaare in der DNA, sondern auch auf ihre Struktur im Raum geachtet“, sagt Janik Sielemann, Erstautor der Studie und Doktorand in der Arbeitsgruppe.

In der dreidimensionalen Doppelhelix der DNA können die Basenpaare unterschiedlich zueinander stehen: Sie können zum Beispiel dicht beieinander, etwas weiter voneinander entfernt, geneigt oder auch verschoben sein. „Wir wollten testen, ob die räumliche Struktur eine wichtige Rolle spielt“, sagt Sielemann. „Also haben wir durch maschinelles Lernen ein Modell entwickelt, mit dem wir Vorhersagen darüber treffen können, welche Proteine wo binden werden.“ Dieses sollte zunächst anhand der Kombination der Basenfolgen und ihrer Struktur Bindungsmuster erkennen.

Bielefelder Forscherin Prof´in Dr. Andrea Bräutigam

Prof'in Dr. Andrea Bräutigam forscht zu der Frage, welche Rolle die Struktur der DNA bei der Proteinbindung spielt. Foto: Universität Bielefeld

„Wir sind davon ausgegangen, dass es kombinatorische oder auch nicht-lineare Beziehung gibt“, sagt Bräutigam. Für Anwendungen mit vielen unterschiedlichen Faktoren, die auf ungeklärte Weise miteinander in Beziehung stehen, eignen sich Anwendungen des maschinellen Lernens ganz besonders. Sie sind darauf ausgelegt, bestimmte Muster in sehr großen Datensätzen zu erkennen. „Ein Mensch könnte das möglicherweise auch, aber er würde dafür sehr viel mehr Zeit benötigen“, sagt die Wissenschaftlerin.

Tatsächlich ließen sich dadurch bestimmte, wiederkehrende Muster in der DNA erkennen, die einen Einfluss auf die Bindung eines Transkriptionsfaktors zu haben schienen. „Die räumliche Struktur der DNA war für uns die Erklärung, warum ein Transkriptionsfaktor nicht an alle identischen Basenfolgen binden, sondern nur an ganz bestimmten Stellen“, sagt Bräutigam.

Die Forschenden wollten ihre Ergebnisse daraufhin experimentell validieren, also in der Anwendung überprüfen. „Es ging uns darum, das biologische Vorhersagepotenzial zu testen“, erläutert die Professorin. Dafür verwendete die Gruppe verschiedene, eigens angefertigte DNA-Sequenzen. „Diese Sequenzen kommen in unserer Modellpflanze gar nicht vor.“ Daraufhin ließen sie den Algorithmus Vorhersagen darüber treffen, an welchen Stellen dieser Sequenzen die Transkriptionsfaktoren binden würden – und an welchen nicht. „Wir lagen meist richtig.“

Diese Grundlagenforschung ist wichtig, da bislang zu wenig verstanden ist, wie Gene reguliert sind und wie das die Antwort der Pflanzen beispielsweise auf widrige Umweltbedingungen steuert. „Das ist ein ungelöstes Problem für fast alle Organismen“, sagt die Professorin. Eine präzise Vorhersage der Bindung ist ein erster Schritt, Genregulation besser vorherzusagen. Solche Vorhersagen spielen auch in der Landwirtschaft eine Rolle, da ein solches Verständnis zielgerichtete Züchtung ermöglichen kann. „In Zukunft wird es darum gehen, die Informationen zur Proteinbindung von der Ackerschmalwand auch auf andere Spezies zu übertragen“, sagt Bräutigam. „Wir hoffen, dass man auch dort durch maschinelles Lernen herausfinden kann, wo und wann Gene offen für Bindungen sind.“

Die Forschenden haben ihre Vorhersagen in der Praxis überprüft. Das war die Aufgabe von Donat Wulf, der ein spezielles Gel gegossen und mit DNA beladen hat, um damit die Ergebnisse zu untersuchen und die DNA zu analysieren. Foto: Universität Bielefeld

Originalveröffentlichung:
Janik Sielemann, Donat Wulf, Romy Schmidt, Andrea Bräutigam: Local DNA shape is a general principle of transcription factor binding specificity in Arabidopsis thaliana. Nature Communications, https://doi.org/10.1101/2020.09.29.318923, erschienen am 12. November.

Weitere Informationen:

Website der Arbeitsgruppe

Kontakt:

Prof’in Dr. Andrea Bräutigam, Universität Bielefeld

Fakultät für Biologie, Arbeitsgruppe Computational Biology

Telefon: 0521 106-8753

E-Mail: andrea.braeutigam@uni-bielefeld.de

Pastor Pohl und Rektor Sagerer geben den Wunschbaum frei

Beschäftigte, Studierende und Gäste der Universität erfüllen bei der Aktion Wunschstern Wünsche von Menschen aus Bethel. Am Wunschbaum in der Universitätshalle hängen in diesem Jahr wieder reale Wunschsterne, die vor Ort gepflückt und erfüllt werden können. Die meisten der 1.650 Wünsche der Menschen aus Bethel hängen im digitalen Sternenhimmel. Rektor Professor Dr.-Ing. Gerhard Sagerer und Pastor Ulrich Pohl, Vorstandsvorsitzender der v. Bodelschwinghschen Stiftungen Bethel, haben die diesjährige Aktion Wunschstern am heutigen Donnerstag (25. November 2021) in der Universitätshalle im Hauptgebäude eröffnet. Ab jetzt können die Sterne gepflückt werden – in der Halle oder digital.

Die Wünsche in diesem Jahr sind wieder sehr vielfältig: Eine Person möchte gern etwas über die Honiggewinnung erfahren, eine andere einen Ausflug ins Trecker-Museum nach Paderborn machen. Eine Gruppe wünscht sich Yoga-Stunden, eine andere eine*n Zauberkünstler*in oder eine*n Märchenerzähler*in. Viele andere freuen sich über kleine Päckchen mit Geschenken. Gewünscht werden zum Beispiel Fan-Artikel von Arminia Bielefeld oder Bastelmaterial. Manche Menschen freuen sich auch über ein Überraschungspaket.

Weihnachtsbaum Unihalle, Wunschsternaktion, Rektor Professor Dr.-Ing. Gerhard Sagerer und Pastor Ulrich Pohl eröffnen die Wunschsternaktion.

Pastor Ulrich Pohl und Rektor Prof. Dr.-Ing. Gerhard Sagerer eröffneten die Wunschsternaktion in der Unihalle. Foto: Universität Bielefeld.

Geschenkpäckchen können bis zum 8. Dezember in der Poststelle der Universität Bielefeld abgegeben oder auch direkt zur Neuen Schmiede gebracht werden. Das Geschenk wird dann an den richtigen Empfänger oder die richtige Empfängerin weitergeleitet.

Weitere Informationen und der Link zum virtuellen Sternenhimmel sind unter www.uni-bielefeld.de/wunschstern zu finden. Die Aktion Wunschstern ist seit 2008 eine Initiative der Universität Bielefeld in Kooperation mit den v. Bodelschwinghschen Stiftungen Bethel.

Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert Verbund mit rund zehn Millionen Euro

Seit 2018 untersucht der Transregio-Sonderforschungsbereich „NC³“ (SFB/TRR 212), wie es Lebewesen individuell gelingt, sich an ihre Umwelt anzupassen und ihre eigene ökologische Nische auszuprägen und zu nutzen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat heute (25.11.2021) bekannt gegeben, die Laufzeit des interdisziplinären Forschungsverbunds zu verlängern. Für die zweite Förderphase ab Januar 2022 erhält der Transregio rund zehn Millionen Euro. Der Verbund wird von der Universität Bielefeld und der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster getragen. Die Universität Bielefeld koordiniert „NC³“.

„Dass der Transregio verlängert wird, ist eine hocherfreuliche Nachricht für den Wissenschaftsstandort Bielefeld. Durch die Weiterbewilligung gehören auch künftig fünf Sonderforschungsbereiche zur Universität Bielefeld“, sagt Professor Dr.-Ing. Gerhard Sagerer, Rektor der Universität Bielefeld. „Ich bedanke mich herzlich bei den beteiligten Wissenschaftler*innen für ihre vorzügliche Forschung im Transregio – ihre Leistungen waren eine wesentliche Voraussetzung für die jetzige Entscheidung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.“ Auch sein Amtskollege aus Münster, Professor Dr. Johannes Wessels, freut sich über die Verlängerung: „Die Zusammenarbeit zwischen unseren Universitäten stärkt weiterhin das anspruchsvolle, aufwendige und langfristig konzipierte Forschungsvorhaben zu individuellen ökologischen Nischen und treibt damit die exzellente Forschung an der Schnittstelle von Verhalten, Evolution und Ökologie standortübergreifend voran.“

Bild der Person: Prof. Dr. Oliver Krüger, Fakultät für Biologie / Verhaltensforschung; SFB / Transregio 212

Prof. Dr. Oliver Krüger ist seit 2018 Sprecher des Transregio-Sonderforschungsbereichs zur Analyse der ökologischen Nischen von Individuen. Foto: Universität Bielefeld

Individuen unterscheiden sich. Diese vermeintlich triviale Aussage – vor 2.400 Jahren schon von Aristoteles geäußert – steht für eine junge Leitvorstellung in der organismischen Biologie, die sich mit der Vielfalt der Lebewesen und ihren Beziehungen beschäftigt. „Sie geht damit weg vom Fokus auf Merkmale einer Population oder Art. Vielmehr haben die letzten vier Jahre gezeigt, wie und warum Tiere individuelle Eigenschaften besitzen beziehungsweise ausbilden, mit denen sie jeweils unterschiedlich in ihrer Umwelt bestehen“, sagt Professor Dr. Oliver Krüger von der Universität Bielefeld. Der Verhaltensforscher ist Sprecher des Transregios. Sein Stellvertreter ist der Evolutionsbiologe Professor Dr. Joachim Kurtz von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster.

„Unser Ziel ist es weiterhin, das Nischenkonzept auf der Ebene des Individuums zu definieren, zu etablieren und die ökologischen und evolutionären Konsequenzen dieser veränderten Sichtweise zu verstehen“, sagt Oliver Krüger. Der SFB/TRR „NC³“ hat in den vergangenen vier Jahren das Konzept der ökologischen Nische um neuartige Aspekte erweitert, indem die individuellen Unterschiede von Tieren in den Mittelpunkt gerückt wurden. Joachim Kurtz ergänzt: „Jedes Individuum setzt sich mit seiner Umwelt auseinander, aber Individuen unterscheiden sich darin, wie sie sich dadurch anpassen. Wir sprechen daher von individualisierten Nischen, und interessieren uns für drei mögliche Prozesse dabei: Nischenwahl, Nischenkonformität und Nischenkonstruktion.“ Dafür arbeiten Wissenschaftler*innen verschiedener Fachrichtungen auch zukünftig in 19 Teilprojekten zusammen. Sie kommen vor allem aus der Verhaltensforschung, Ökologie und Evolutionsbiologie. Weitere beteiligte Disziplinen sind unter anderem Philosophie, Statistik und die Theoretische Biologie. Über den SFB werden von 2022 bis 2025 unter anderem 19 Promotionsstellen und zehn Stellen von Postdoktorand*innen gefördert.

Forschende des Verbundes analysieren zum Beispiel, wie sich Feuersalamander an ihren jeweiligen Lebensort anpassen und welche Auswirkung das auf ihr Risikoverhalten hat. Foto: Universität Bielefeld/O. Krüger

„NC³“, das Akronym des Transregio-Sonderforschungsbereichs, steht für „A Novel Synthesis of Individualisation across Behaviour, Ecology and Evolution: Niche Choice, Niche Conformance, Niche Construction“ (Eine neue Synthese zur Individualisation für die Verhaltensforschung, Ökologie und Evolution: Nischenwahl, Nischenkonformität, Nischenkonstruktion). Neben den Universitäten Bielefeld und Münster als Trägerinnen des Transregio ist auch die Friedrich-Schiller-Universität Jena an dem Verbund beteiligt.

Ein Institut und ein neuer Forschungsverbund ergänzen Analysen des Transregio
Die Forschung des Transregio hat zu neuen Initiativen geführt, die die Analyse von Individualisierung weiter ausdehnt. Wissenschaftler*innen der Universitäten Bielefeld und Münster haben im März 2020 das Institut JICE (Joint Institute for Individualisation in Changing Environments) gegründet, das sich interdisziplinär mit der Individualisierung in sich wandelnden Umwelten befasst. Die beteiligten Wissenschaftler*innen untersuchen, was Individualisierung generell für Lebewesen bedeutet – sowohl für Menschen als auch für Tiere. Im August 2021 hat das Ministerium für Kultur und Wissenschaft (MKW) des Landes Nordrhein-Westfalen zudem einen neuen Forschungsverbund der Universitäten Bielefeld und Münster bewilligt. Er trägt den Titel „Individualisierung in sich ändernden UmWelten“ (InChangE). Der Verbund wird vom Institut JICE koordiniert. Er soll die Methoden und das Wissen von Natur-, Geistes- und Gesellschaftswissenschaften kombinieren, um Individualisierung systematisch und experimentell zu untersuchen.

Fünf Sonderforschungsbereiche an der Universität Bielefeld
Durch die Verlängerung des Transregios gehören weiterhin fünf Sonderforschungsbereiche zur Universität Bielefeld. Der SFB/TRR 212 zur Nischenwahl, Nischenkonformität und Nischenkonstruktion wird durch die jetzige Verlängerung bis Ende 2025 gefördert. Im Juli 2021 wurde der neue SFB/TRR 318 zur Erklärbarkeit von künstlicher Intelligenz (KI) bewilligt. In dem Transregio kooperieren die Universitäten Bielefeld und Paderborn. Er wird bis Mitte 2025 gefördert. Ebenfalls im Juli wurde die Verlängerung von zwei Sonderforschungsbereichen der Universität Bielefeld bekannt gegeben: Der mathematisch ausgerichtete SFB 1283 der Universität trägt den Titel „Unsicherheit beherrschen und Zufall sowie Unordnung nutzen in Analysis, Stochastik und deren Anwendungen“. Der SFB/TRR 211 untersucht die Wechselwirkungen von Materie unter extremen Bedingungen. In dem Transregio kooperiert die Universität Bielefeld mit der Technischen Universität Darmstadt und der Goethe-Universität Frankfurt. Bereits Ende 2020 wurde der SFB 1288 der Universität Bielefeld verlängert, der sich mit den historisch variablen Praktiken des Vergleichens beschäftigt.

Sonderforschungsbereiche (SFB) sind langfristig angelegte Forschungseinrichtungen der Uni-versitäten, in denen Wissenschaftler*innen im Rahmen eines fächerübergreifenden Forschungsprogramms zusammenarbeiten. Sie werden von der DFG finanziert und ermöglichen die Bearbeitung anspruchsvoller, aufwendiger und langfristig konzipierter Forschungsvorhaben. Die Dauer der Förderung beträgt im Idealfall zwölf Jahre, wobei eine Förderperiode vier Jahre umfasst. Transregio heißt ein Sonderforschungsbereich, wenn er von zwei oder drei Universitäten gemeinsam beantragt und getragen wird.

Weitere Informationen:

Pressemitteilung der Deutschen Forschungsgemeinschaft zu den verlängerten und neuen Sonderforschungsbereichen
Website des Transregio NC³
Schwerpunktthema „Individualisierung und Wandel“ in BI.research (Ausgabe 52), Forschungsmagazin der Universität Bielefeld

Kontakt:
Prof. Dr. Oliver Krüger, Universität Bielefeld
Fakultät für Biologie / Verhaltensforschung
Telefon: 0521 106-2842
E-Mail: oliver.krueger@uni-bielefeld.de

•   Professorin Dr. Katharina Kohse-Höinghaus in die Chinesische Akademie der
Wissenschaften aufgenommen
•   Professorin Dr. Melanie Ulz und Professorin Sabine T. Köszegi zu Gast als Gender-Gastprofessorinnen der Universität Bielefeld
•   Professor Dr. Rudolf Stichweh lehrt als Niklas-Luhmann-Gastprofessor
•   Professor Dr. Wilfried Raussert erneut zum Direktor der International Association of Inter-American Studies (IAS)gewählt
•   Neue Dekan*innen gewählt

Prof'in Dr. Katharina Kohse-Höinghaus, Foto: Uiversität Bielefeld

Professorin Dr. Katharina Kohse-Höinghaus (69) wurde im November in die Chinesische Aka-demie der Wissenschaften aufgenommen (CAS). Die Wahl in diese Akademie zählt zu den höchsten wissenschaftlichen Ehrungen in China. Insgesamt gehören dieser weltgrößten wissenschaftlichen Akademie, die eigene Forschungseinrichtungen und mehrere Universitäten unterhält, nun etwa 120 ausländische Mitglieder an, darunter etliche Nobelpreisträger*innen. Als Mitglied der Leopoldina hat Kohse-Höinghaus die 2019 veröffentlichte Pekinger Erklärung zur Grundlagenforschung (Beijing Declaration on Basic Sciences) mit initiiert. Mit ihr begründen CAS und Leopoldina eine langfristig angelegte Wissenschaftskooperation, die auf freie und unabhängige Grundlagenforschung, offene Kommunikation und frühe akademische Autonomie von Nachwuchswissenschaft-ler*innen setzt. Katharina Kohse-Höinghaus ist Senior-Professorin der Universität Bielefeld und Ehrensenatorin. Sie leitete seit 1994 den Arbeitsbereich Physikalische Chemie an der Universität Bielefeld und engagiert sich seit mehr als 20 Jahren in hochrangigen wissenschaftlichen Organisationen. Sie ist unter anderem Trägerin des Chinesischen Staatspreises, des Friendship Award der Volksrepublik China und von Ehrenprofessuren mehrerer chinesischer Universitäten. Sie ist Mitglied weiterer Akademien, so der acatech, der European Academy of Sciences (EURASC), der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen sowie der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften und Künste.

Prof'in Dr. Melanie Ulz, Foto: d.nietze-fotografie

Professorin Dr. Melanie Ulz (49) ist im Wintersemester Gender-Gastprofessorin an der Fakultät für Geschichtswissenschaft, Philosophie und Theologie. Die Forschungsschwerpunkte der Kunsthistorikerin liegen in der transkulturellen Kunstgeschichte des 18. bis 21. Jahrhunderts bzw. in den Postcolonial- und Gender Studies. Neben der bildwissenschaftlichen Migrations-forschung reichen ihre Forschungsinteressen von der Schlachtenmalerei über die visuelle Ge-schichte der Sklaverei bis zum Umgang mit klassischer afrikanischer Kunst in Europa. Derzeit lehrt und forscht sie als Vertretungsprofessorin für „Historische Bildwissenschaft“ an der Universität Regensburg. Von 2010 bis 2016 war sie Juniorprofessorin für Kunstgeschichte des 18. bis 21. Jahrhunderts an der Universität Osnabrück. Sie ist Mitglied in der DFG-Netzwerkgruppe “Entangled Histories of Art and Migration. Forms, Visibilities, Agents”. Dieses Netzwerk ist aus der interdisziplinären Arbeitsgruppe “Kunst und Kunsttheorie im Zeichen globaler Migration” des Ulmer Vereins (Verband für Kunst- und Kulturwissenschaften e.V.) hervorgegangen, deren Co-Sprecherin sie von 2018 bis 2020 war. Sie bietet im Wintersemester die Seminare „Race, Class und Gender in der europäischen Historienmalerei“ und „Internationale Künstlerinnen des 18.-21. Jahrhunderts“ an.

Prof'in Dr. Sabine T. Köszegi, Foto: TU Wien/Luiza Puiu

Im Wintersemester 2021/2022 stehen zudem noch ein Workshop und ein Vortrag der Gender-Gastprofessorin Dr. Sabine T. Köszegi (51) aus dem Sommersemester 2021 aus, die coronabedingt verschoben werden mussten. Sabine T. Köszegi ist Professorin für Arbeitswissenschaft und Organisation am Institut für Managementwissenschaften der Technischen Universität Wien und ist an der Fakultät für Wirtschaftswissenschaften zu Gast. Ihre Forschungsschwerpunkte liegen in der Schnittmenge von Technologie, Gender, Arbeit und Organisation. 2020 wurde sie mit dem Käthe-Leichter-Preis für Frauenforschung, Geschlechterforschung und Gleichstellung in der Arbeitswelt ausgezeichnet. Seit 2017 engagiert sie sich als Mitglied der Expert*innengruppe zu Künstlicher Intelligenz der Europäischen Kommission und als Vorsit-zende des Österreichischen Rats für Robotik und KI in der Politikberatung. Aktuell leitet sie das Doktoratskolleg Trust Robots sowie das transdisziplinäre #Connecting Minds Forschungsprojekt Caring Robots an der TU Wien. Sie wird im Januar 2022 in Bielefeld einen Vortrag zu „Genderperspektive auf Entrepeneurship“ halten; zudem ist ein Workshop zu „Doing and Undoing Gender in Lehre & Forschung“ geplant.

Prof. Dr. Rudolf Stichweh , Foto: Universität Bielefeld

Professor Dr. Rudolf Stichweh (70) lehrt und forscht derzeit als Niklas-Luhmann-Gastprofessor an der Fakultät für Soziologie. Teil des Gastaufenthalts bis Mitte Dezember ist ein Promotionsseminar zum Thema "Inequality and Asymmetrical Dependency: A Global Perspective". Ein weiteres Highlight stellt die Universitätsvorlesung zum Thema "Funktionale Differenzierung und Weltgesellschaft" dar. Sie ist per Stream nachzuverfolgen.
Rudolf Stichweh ist Seniorprofessor für Soziologie am „Forum Internationale Wissenschaft“ und am Exzellenzcluster „Bonn Center for Dependency and Slavery Studies“ der Universität Bonn. Er ist außerdem Direktor der Abteilung „Comparative Research on Democracies“ des „Forum Internationale Wissenschaft“. Von 1994 bis 2020 war er Professor für Soziologie in Bielefeld, Luzern und Bonn. Er war Rektor der Universität Luzern (2006 bis 2010) und ist weiterhin ständiger Gastprofessor der Universität Luzern, außerdem Mitglied der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften und der Künste und der Nationalakademie Leopoldina.

Professor Dr. Wilfried Raussert , Foto: privat

Professor Dr. Wilfried Raussert , Foto: Universität Bielefeld

Professor Dr. Wilfried Raussert (60) wurde auf der sechsten Tagung der International Associ-ation of Inter-American Studies (IAS) an der Texas A&M International University in Laredo, Texas (USA) im November zum leitenden Direktor der Gesellschaft bis 2024 wiedergewählt. Die Gesellschaft widmet sich seit ihrer Gründung 2009 den hemisphärischen Studien der Amerikas und fördert interdisziplinäre Ansätze und Netzwerke zur Erforschung, Untersuchung und Analyse von sozialen, historischen und kulturellen Prozessen, Konflikten und gesellschaftspolitischen Visionen in der Region. Wilfried Raussert ist seit 2006 Professor für Literatur und Kultur Nordamerikas an der Universität Bielefeld und Vorstandsmitglied des Center for InterAmerican Studies (CIAS).

Professsor Dr. Dietrich Bödeker ist zum 1. Oktober zum neuen Dekan der Fakultät für Physik gewählt worden. Professor Dr. Walter Pfeiffer wurde zum Prodekan gewählt. Studiendekan bleibt Dr. Armin Brechling. Am 20. Oktober wurde bei den Rechtswissenschaften gewählt: Professorin Dr. Angelika Siehr ist die neue Dekanin, Professor Dr. Markus Artz ist Prodekan und Professor Dr. Frank Weiler ist Studiendekan. Ebenfalls am 20. Oktober wurde Professor Dr. Andreas Vasilache zum neuen Dekan der Fakultät für Soziologie gewählt. Neuer Dekan der Fakultät für Mathematik ist seit dem 28. Oktober Professor Dr. Moritz Kaßmann.

Beteiligte Einrichtungen erarbeiten derzeit den Kooperationsvertrag

Zum 1. Januar 2022 soll das Institut für Diakoniewissenschaft und Diakoniemanagement (IDWM) von der Kirchlichen Hochschule Wuppertal/Bethel als dezentrale wissenschaftliche Einrichtung der Fakultät für Geschichtswissenschaft, Philosophie und Theologie an die Universität Bielefeld überführt werden. Dies haben die Universität Bielefeld, die Evangelische Kirche von Westfalen und die v. Bodelschwinghschen Stiftungen Bethel nach sehr konstruktiven Gesprächen vereinbart. Die Evangelische Kirche Westfalen und die v. Bodelschwinghschen Stiftungen werden das IDWM weiterhin als Trägerinnen unterstützen und für die notwendige Ausstattung sorgen. Aktuell erarbeiten die beteiligten Einrichtungen einen entsprechenden Kooperationsvertrag.

Das Institut für Diakoniewissenschaft und Diakoniemanagement wird seinen Standort weiterhin im Bielefelder Ortsteil Bethel behalten. Foto: Stiftung Bethel

Das Institut für Diakoniewissenschaft und Diakoniemanagement wird seinen Standort im Bielefelder Ortsteil Bethel behalten. Auch das Studienangebot – ein weiterbildender Masterstudiengang in einer nationalen und einer internationalen Ausrichtung sowie ein Promotionsstudiengang – wird fortgeführt. Die aktuellen Studierenden können ihr Studium an der Universität beenden, zukünftige schreiben sich direkt an der Universität ein. Die Beschäftigten des Instituts werden von der Universität Bielefeld übernommen.

Die Evangelische Kirche von Westfalen und die v. Bodelschwinghschen Stiftungen Bethel haben sich mit der Universität Bielefeld in diesem Kontext ebenfalls über die Errichtung einer Stiftungsprofessur für Diakoniewissenschaft verständigt. Diese Professur ist ein wesentlicher Baustein der Integration des Instituts für Diakoniewissenschaft und Diakoniemanagement in die Fakultät für Geschichtswissenschaft, Philosophie und Theologie der Universität. Das Besetzungsverfahren läuft bereits.

Professor Dr.-Ing- Gerhard Sagerer, Rektor der Universität Bielefeld:
„Die Integration des Instituts für Diakoniewissenschaft und Diakoniemanagement ist Ausdruck der erfolgreichen Zusammenarbeit mit den v. Bodelschwinghschen Stiftungen sowie der Evangelischen Kirche von Westfalen. Diese vertrauensvolle Kooperation wird noch einmal gestärkt. Wir freuen uns sehr auf die neuen Kolleg*innen und die Studierenden, die wir dann zum 1. Januar als neue Mitglieder herzlich an der Universität Bielefeld begrüßen möchten. Ich bin sicher, dass sich innerhalb der Universität vielfältige Anknüpfungspunkte und interdisziplinäre Vernetzung ergeben werden. Ich danke allen, die diese Integration mit viel Engagement möglich gemacht haben.“

Professor Dr. Peter Kramper, Dekan der Fakultät für Geschichtswissenschaft, Philosophie und Theologie:
„Die Abteilung Theologie nutzt die Integration des Instituts für Diakoniewissenschaft und Diakoniemanagement in die Fakultät zu einer inhaltlichen Neuausrichtung. Die Integration bietet neue Möglichkeiten und Perspektiven in Forschung und Lehre – innerhalb der Abteilung, der Fakultät und der ganzen Universität. Auf den Input, den die neuen Kolleg*innen in die Fakultät bringen werden, freue ich mich.“

Ulf Schlüter, Theologischer Vizepräsident der Evangelischen Kirche von Westfalen:
„Es geht bei dieser Integration des Instituts einerseits um die Ortsnähe in der Kooperation in Forschung und Lehre wie auch in der Verwaltung – beides war in der räumlichen Distanz zwischen Wuppertal und Bethel nur mit großem Aufwand darzustellen. Daneben bietet die Universität Bielefeld durch ihr exzellentes Forschungsprofil aber auch Vernetzungschancen, die eine Kirchliche Hochschule mit ihrer theologischen Fokussierung nicht leisten kann.“

Pastorin Dr. Johanna Will-Armstrong, Vorstandsmitglied der v. Bodelschwinghschen Stiftungen Bethel:
„Wir sind dankbar für das Ergebnis der Kooperationsgespräche. Damit ist auf Zukunft gesichert, dass der Standort Bethel ein Zentrum diakoniewissenschaftlicher Forschung und des Austausches mit diakonischer Praxis bleibt. Aus der Integration in die Universität werden sicher weiter fruchtbare Impulse für diesen Dialog entstehen.“

Terminbuchungen bereits ab heute, 1. Dezember, möglich

Am Donnerstag (2. Dezember) nimmt das Impfzentrum im Gebäude X der Universität Bielefeld seinen Betrieb auf. Betrieben wird es von der Firma Testzentren PVM. Das Unternehmen betreibt auch das Testzentrum im Gebäude X und wurde von der Stadt Bielefeld beauftragt, an drei Standorten in Bielefeld ein dauerhaftes Impfangebot zu organisieren. Die Universität Bielefeld unterstützt das Impfzentrum auf dem Uni-Campus mit Räumlichkeiten, Infrastruktur und Material. Wir laden Sie zum Pressetermin am Donnerstag, 2. Dezember, 12 Uhr mit Markus Wendler Geschäftsführer Testzentren PVM, und Dr. Stephan Becker, Kanzler der Universität Bielefeld ein.

Für eine Erst-, Zweit- oder Booster-Impfung ist eine vorherige Terminbuchung notwendig. Diese erfolgt über die Internetseite: www.testzentren-pvm.de. Das Angebot ist offen für alle Bürger*innen. Erste Termine für das Impfzentrum an der Uni werden heute, 1. Dezember, um 15 Uhr freigeschaltet.

Start der Impfungen ist dann am Donnerstag um 10 Uhr. Bis Sonntag, 12. Dezember, hat das Impfzentrum täglich von 10 bis 18 Uhr geöffnet. Danach sind folgende Öffnungszeiten geplant: Montag bis Freitag, 10 bis 20 Uhr, sowie Samstag und Sonntag, 8 bis 20 Uhr. Die Anzahl der Impftermine hängt von der Verfügbarkeit des Impfstoffs (Moderna oder BioNTech/ Pfizer) sowie der personellen Kapazitäten ab. Der Betreiber Testzentren PVM sucht nach wie vor Personal.

Pressegespräch und Foto mit Markus Wendler und Dr. Stephan Becker
• Donnerstag, 2. Dezember, 12 Uhr
• Treffpunkt: Eingang des Test- und Impfzentrum im Gebäude X (Zugang vom Sozialen Feld), Campus Bielefeld

Wir bitten Sie vorab um verbindliche Anmeldung bis Donnerstag, 2. Dezember, 9 Uhr unter medien@uni-bielefeld.de (mit Name, E-Mail-Adresse und Medium).

Gemäß den aktuell geltenden Corona-Verordnungen müssen alle Gäste der Universität den Nachweis des 3 G-Status (geimpft, getestet, genesen) erbringen. Dieser wird zu Beginn des Pressetermins kontrolliert.

Internationale Tagung am Zentrum für interdisziplinäre Forschung

Auch für Wanderarbeiter*innen in den Fabriken des Globalen Südens – in Ländern wie China, Indien, Vietnam, Brasilien oder Südafrika – gibt es Sozialversicherungen und andere Schutzprogramme. Der Zusammenhang zwischen Arbeit und Wohlfahrt samt der Frage, wie weit solche Maßnahmen die Menschen wirklich schützen und wie sie ihre Arbeitswelt verändern, ist Thema der internationalen Onlinetagung „Neukonfiguration von Arbeit und Wohlfahrt in aufstrebenden Volkswirtschaften des Globalen Südens“ („Reconfiguring Labour and Welfare in Emerging Economies of the Global South“). Die Konferenz wird am 7. und 8. Dezember vom Zentrum für interdisziplinäre Forschung (ZiF) der Universität Bielefeld ausgerichtet.

Prof’in Dr. Minh T. N. Nguyen, Bild der Person, Fakultät für Soziologie, Professur für Sozialanthropologie

Prof’in Dr. Minh T. N. Nguyen von der Universität erörtert auf der Tagung mit internationalen Kolleg*innen, wie wirksam Sozialversicherungen und andere Schutzprogramme für Arbeiter*innen im Globalen Süden sind. Foto: Universität Bielefeld/M.-D. Müller Foto: Universität Bielefeld/M.-D. Müller

„In den letzten zwanzig Jahren haben viele Länder des Globalen Südens universelle Schutzprogramme für Arbeiter*innen eingeführt, etwa Geldtransfers, Grundrente und Krankenversicherung“, berichtet Dr. Minh T.N. Nguyen, Professorin für Sozialanthropologie an der Universität Bielefeld. Sie leitet die Tagung zusammen mit Dr. Jake Lin, Ngoc Minh Luong und Yueran Tian von der Fakultät für Soziologie der Universität Bielefeld.

Die Schutzprogramme seien vor allem als Reaktion auf Unruhen und ökonomische Krisen eingeführt worden, sagt Minh Nguyen. Zwar haben die Programme einen universalen Anspruch. Doch wie wirksam die Programme tatsächlich sind, Ungleichheit zu vermindern und Bedürftige – insbesondere Wanderarbeiter*innen – zu schützen, das sei bislang unklar, so die Forscherin. Sie beobachtet, dass die Einführung von Versicherungen mit der Privatisierung von Wohlfahrt einhergeht. Für die Arbeiter*innen bedeute dies, sich eigenverantwortlich in einem Dschungel von mehr oder weniger gut zusammenpassenden Angeboten zurechtfinden zu müssen. Um diese Entwicklungen besser zu verstehen, hat Nguyen fünfzig Kolleg*innen aus Sozialanthropologie, Soziologie, und Politikwissenschaft zu der Onlinetagung eingeladen. Die Teilnehmenden kommen aus 15 Ländern – unter anderem aus Vietnam, Brasilien und Südafrika.

Auf der Tagung befassen sie sich damit, wie sich die Wohlfahrtsmaßnahmen in den Staaten des Globalen Südens in den vergangenen Jahren verändert haben und wie sie die Arbeitswelt verändern. Außerdem setzen sie sich damit auseinander, welche moralischen und politischen Triebkräfte hinter diesen Veränderungen stehen und wie diese Veränderungen im weltweiten Kontext zu verstehen sind.

Auf dem Programm steht eine Keynote von Professor Biao Xiang PhD, Direktor am Max-Planck-Institut für ethnologische Forschung in Halle an der Saale. In den Panels der Tagung geht es um Fabrikarbeit, informelle Arbeit, transnationale Arbeitsmigration, Finanzwesen und die Auswirkungen der Coronapandemie. Die Tagung steht im Kontext des Forschungsprojekts „WelfareStruggles“, das vom European Research Council unterstützt wird.

Weitere Informationen:

Website der Tagung
Steckbrief zum Forschungsprojekt „WelfareStruggles“
Professorin Dr. Minh Nguyen im Portrait (Aktuell-Blog-Beitrag vom 04.02.2020)

Kontakt:

Prof’in Dr. Minh T. N. Nguyen, Universität Bielefeld

Fakultät für Soziologie

E-Mail: minh.nguyen@uni-bielefeld.de

Nach positiver Bewertung des Qualitätsmanagementsystems Studium und Lehre

Das Qualitätsmanagementsystem Studium und Lehre der Universität Bielefeld ist vom Akkreditierungsrat der Länder am 29. November 2021 positiv bewertet worden. Die Universität hat auf dieser Grundlage nun die Qualitätssicherung ihrer Studienangebote von Programm- auf Systemakkreditierung umgestellt und kann damit ihre Studiengänge eigenständig prüfen, zertifizieren und das Siegel des Akkreditierungsrats verleihen. Die Systemakkreditierung gilt für die nächsten acht Jahre.

„Als systemakkreditierte Universität können wir flexibler und eigenständiger unser Studienangebot weiterentwickeln und weiterhin wichtige Impulse externer Expert*innen einbinden. Wir können Neuerungen aus den Forschungsbereichen sowie Feedback von Studierenden, Lehrenden und den Fakultäten schneller in Studium und Lehre integrieren und dabei kontinuierlich die Qualität unserer Studiengänge verbessern – ein Meilenstein für unsere Studiengangsentwicklung“, sagt Professorin Dr. Birgit Lütje-Klose, Prorektorin für Studium und Lehre an der Universität Bielefeld. Zuvor wurde jeder (Teil-)Studiengang der Universität im bisherigen Programmakkreditierungsverfahren einzeln durch Agenturen geprüft – ein mit Blick auf die Qualitätsverbesserung nur punktuelles und statisches Verfahren. „Der Weg zur Systemakkreditierung war nur möglich durch eine intensive, sehr konstruktive und kontinuierliche Zusammenarbeit über knapp fünf Jahre hinweg – für dieses Engagement möchte ich allen Beteiligten herzlich danken“, sagt Professor Dr. Gerhard Sagerer, Rektor der Universität.

In die Entwicklung des nun akkreditierten Qualitätsmanagementsystems Studium und Lehre (QM) wurden alle Fakultäten der Universität miteinbezogen. Ziel war es, ein gemeinsam getragenes Verständnis von Qualität in Studium und Lehre zu entwickeln. Hierzu wurde auch ein Leitbild für die Lehre erarbeitet und in allen Hochschulgremien beraten.

Für die interne Zertifizierung wurden Studienangebote nach Fakultäten geclustert. In den Clustern führt die Prorektorin Studium und Lehre zukünftig gemeinsam mit den Fakultäten und Mitarbeiter*innen des Dezernats Studium und Lehre alle zwei Jahre sogenannte Studiengangsgespräche. Neu etablierte QM-Koordinator*innen an jeder Fakultät bereiten diese Gespräche in den Fakultäten vor, für die regelmäßig vorab externe Einschätzungen von Fachexpert*innen eingeholt werden. Informationen und Daten zu den Studiengängen – basierend unter anderem auf Studierendenbefragungen und Einschreibezahlen – sowie Ideen zur Qualitätssteigerung werden diskutiert und für die Weiterentwicklung der Studiengänge genutzt. Der Fokus der Studiengangsgespräche liegt auf der Umsetzung des Leitbilds für die Lehre und der gesetzlichen Vorgaben in den jeweiligen Studienangeboten. Im Vergleich zum bisherigen Verfahren der Programmakkreditierung werden im QM-System Studium und Lehre der Universität Bielefeld die Studienangebote in einem wesentlich kürzeren Turnus betrachtet und kontinuierlicher weiterentwickelt.

Basierend auf den Studiengangsgesprächen werden der zentralen Lehrkommission der Universität Vorschläge zur Weiterentwicklung der bestehenden oder zur Einführung von möglichen neuen Studienangeboten gemacht. Auf die Empfehlungen der Lehrkommission hin entscheidet das Rektorat über eine Zertifizierung. Bei Bachelor- und Masterstudiengängen entspricht die interne Zertifizierung der Akkreditierung. Staatsexamen-Studiengänge werden nicht akkreditiert, aber intern zertifiziert im Sinne der langfristigen Qualitätssicherung aller Studienangebote der Universität.

Die Universität Bielefeld hatte sich nach Ausschreibung und Auswahlverfahren für die schweizerische Agentur für Akkreditierung und Qualitätssicherung (AAQ) als Begleiterin auf dem Weg zur Systemakkreditierung entschieden. Die AAQ erstellte mit von ihr ausgewählten Gutachter*innen die Bewertung des Bielefelder QM-Systems. Dieses Gutachten wurde dem Akkreditierungsrat als Entscheidungsgrundlage vorgelegt. Die nun erfolgte Systemakkreditierung muss für eine Verlängerung nach acht Jahren erneut geprüft und beantragt werden.

Weitere Informationen:
Informationen auf den Seiten des Qualitätsmanagements Studium und Lehre

Zoe Oftring und Dennis Lawin arbeiten als Digital Clinician Scientists

Mit dem Digital Clinician Scientist Programm (DCSP) unterstützt die Universität Biele-feld promovierte und ambitionierte Mediziner*innen mit Interesse an einer akademischen Karriere innerhalb der digitalen Medizin. Das Programm bietet eine strukturierte Förderung und ermöglicht es Forschung und klinische Tätigkeit zu verbinden. Zoe Oftring (29), Ärztin in der Kinder- und Jugendmedizin am Evangelisches Klinikum Bethel, und Dr. med. Dennis Lawin (29), Arzt in der Kardiologie und internistischen Intensivmedizin des Klinikums Bielefeld, sind die ersten geförderten Teilnehmer*innen an der Medizinischen Fakultät OWL. Portraits zweier klinischer Forscher*innen.

Angehende Kinderärztin und Digital Clinician Scientist Dr. med. Zoe Oftring. Foto: Universitätsklinikum OWL Campus Bielefeld-Bethel

„Eine klinische Tätigkeit in der Kinderheilkunde war immer mein Berufswunsch. Gleichzeitig wollte ich im Bereich der Digitalen Medizin weiterforschen, also meine klinische Tätigkeit mit einer wissenschaftlichen Karriere kombinieren. Bei den langen Arbeitszeiten in den Kliniken, wechselnden Schichten und notwendigen Dokumentationen ist das aber oft herausfordernd.“ Dann stieß sie auf das Förderprogramm in Bielefeld und hat die Chance genutzt. Hier kann sie sowohl ihre Tätigkeit als Medizinerin, als auch ihre Forschungsvorhaben weiterverfolgen.

Schon als Medizinstudentin interessierte sich Dr. med. Zoe Oftring besonders für die Pädiatrie. Als „Digital Clinician Scientist“ wird sie von Professor Dr. med. Eckard Hamelmann, Leitung der Universitätsklinik für Kinder- und Jugendmedizin und von Professor Dr. med. Sebastian Kuhn, Leitung der AG 4 Digitale Medizin, sowohl klinisch als auch wissenschaftlich in ihrem Forschungsvorhaben begleitet.

Das DCS-Programm stellt über eine Finanzierung ihre Freistellung von der Versorgungstätig-keit sicher und schafft mit verbindlichen Absprachen geschützte Forschungszeiten. „Das ist ein enormer Vorteil, weil der Klinikalltag normalerweise kaum Zeit und Freiraum für Forschung lässt“, so Oftring. Sie schätzt einerseits die wissenschaftliche Ausbildung und die Zukunftsorientierung des Programms, andererseits die interdisziplinäre und interprofessionelle Ausrich-tung in Bielefeld. Schließlich bedeutet die Digitalisierung in der Medizin einen fundamentalen Wandlungsprozess. In Digital Health-Projekten ist die Expertise von App-Entwickler*innen, Medizin-Informatiker*innen, Jurist*innen, Ethiker*innen, Kolleg*innen anderer Gesundheitsberufe und Wissenschaftler*innen anderer Fakultäten gefragt. Das findet sie alles am Campus Bielefeld.

„In meinem Projekt mit dem Titel „Ärztliches Handeln mit digitalen Gesundheitsanwendun-gen und künstlicher Intelligenz in der Kinder- und Jugendmedizin“ möchte ich beleuchten, wie digitale Gesundheitsanwendungen und künstliche Intelligenz sicher, ethisch und gerecht eingesetzt werden können“, schildert Dr. med. Zoe Oftring ihr Forschungsvorhaben. Sie möchte untersuchen, inwiefern digitale Gesundheitsanwendungen bei chronischen Lun-generkrankungen sowie postakutem Verlauf einer SARS-CoV-2 Erkrankung, dem sogenannten Long Covid, in der Kinder- und Jugendmedizin therapieunterstützend integriert werden können.

„Meinen bisherigen Werdegang als Ärztin und Forscherin möchte ich künftig fortführen. Für die nächsten Jahre sehe ich meine Aufgabe darin, durch die Verbindung von klinischer Tätig-keit in der Kinderheilkunde, Digitalisierung und Medical Humanities eine Brücke in eine innovative Zukunft zu bauen“, fasst Zoe Oftring zusammen.

Angehender Herzspezialist und Digital Clinician Scientist Dennis Lawin

Der angehende Herzspezialist und Digital Clinician Scientist Dr. med. Dennis Lawin. Foto: Universitätsklinikum OWL Campus Klinikum Bielefeld

„Seit etwa eineinhalb Jahren bestimmt die „Corona-Pandemie“ unseren Alltag. Als ärztlicher Mitarbeiter der Intensivstation musste ich die erschütternde Erfahrung machen, wie dramatisch eine COVID-Pneumonie verlaufen kann und wie langwierig und anstrengend die Rehabilitation danach für Patient*innen ist.“ Dennis Lawin ist in der Klinik für Kardiologie und internistische Intensivmedizin bei Chefarzt Prof. Dr. med. Christoph Stellbrink im Klinikum Bielefeld ärztlich tätig. Seit Mai 2021 verfolgt er als Digital Clinician Scientist Forschungsprojekte an der Medizinischen Fakultät OWL innerhalb der AG Digitale Medizin, angeleitet von Sebastian Kuhn.

„Nach dem Krankenhausaufenthalt folgen für viele Covid-19-Patientinnen und Patienten meist mehrwöchige Rehabilitationsmaßnahmen. Dagegen sind Betroffene, die im ambulanten Bereich eine COVID-Infektion durchmachten, diesbezüglich eher unterversorgt. Denn Arztbesuche sind durch pandemiebedingte Kontaktbeschränkungen limitiert und die Aufmerksamkeit für Beschwerden nach der akuten Infektion gering.“, erklärt Lawin. Er sieht hier eine Herausforderung an die sektorenübergreifende Versorgung und die Aufgabe diese in einem neuen telemedizinischen Netzwerk zu koordinieren.

Seit etwa dreieinhalb Jahren behandelt er im Klinikum Bielefeld Menschen mit Herzinsuffizienz und Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems. „Wir nutzen digitale Gesundheitsanwendungen bereits in der Kardiologie“, schildert er. Mit Beginn seiner klinischen Laufbahn in der Kardiologie des Klinikums Bielefeld wuchs auch sein Interesse an der Forschung. Das Digital Clinician Scientist Programm bietet ihm eine Förderung über ein Jahr. Darüber erhofft er sich den Einstieg in eine wissenschaftlichärztliche Laufbahn. Lawin möchte ein Projekt zur Digitalen Medizin entwickeln, das im klinischen Alltag etabliert und Forschungsgegenstand am Universitätsklinikum OWL werden kann.

In der Forschung zu Telemonitoring bei Long-COVID-Patient*innen und bei Patient*innen mit kardialen Erkrankungen wie zum Beispiel Herzrhythmusstörungen – beides angesiedelt in der AG Digitale Medizin von Sebastian Kuhn – möchte Dennis Lawin eigene Projekte entwickeln und durchführen. Das Smartphone-basierte Monitoring der Beschwerden von Patienten*innen mit „Long-COVID“ zielt darauf ab, die Notwendigkeit medizinischer Behandlungen und Rehabilitationsmaßnahmen zu erfassen. Betroffene sollen nicht unterversorgt bleiben und anhaltende Einschränkungen erleiden müssen. Beim Smartphonebasierten Monitoring von kardiologi-schen Erkrankungen ermöglicht eine mit Sensoren gekoppelte App die Diagnostik von Herzrhythmusstörungen. Ziel ist die Konzeptentwicklung für das häusliche Monitoring von Herzrhythmusstörungen über digitale Gesundheitsanwendungen.

Auch privat engagiert sich Dennis Lawin für Herzgesundheit: „Ehrenamtlich beteilige ich mich in der Herzsportgruppe beim TUS Jöllenbeck. Medizin und Gesundheit sind für Menschen mit Herzerkrankungen rund um die Uhr und überall Thema“, sagt er aus Überzeugung. „Aktuell fehlen in unserer Praxis noch die Schnittstellen. Die Digitale Medizin wird hier als Behandlungskontinuum zwischen Wohnzimmer und Notaufnahme zur besseren Versorgung Betroffe-ner immer wichtiger werden.“

Zur Förderlinie Digital Clinician Scientists

Ziel der Förderlinie für Digital Clinician Scientists der Universität Bielefeld ist es, Ärzt*innen mit Interesse an der digitalen Medizin von klinischen Aufgaben partiell freizustellen. Damit wer-den Freiräume für Forschungsaktivitäten geschaffen und die Aufnahme einer wissenschaftlich-ärztlichen Karriere parallel zur fachärztlichen Weiterbildung unterstützt. Der thematische Fokus liegt auf der Forschung zu ärztlichem Handeln mit digitalen Gesundheitsanwen-dungen („App auf Rezept“), digitalen Projekten im Bereich Covid-19/Infektion/Pandemie und Künstlicher Intelligenz.

Die Förderung ermöglicht die Umsetzung einer eigenen wissenschaftlichen Zielsetzung begleitet durch die Leitung der Arbeitsgruppe 4 Digitale Medizin sowie der Leitung einer Fachklinik am Universitätsklinikum OWL, eingebettet in ein Qualifizierungsprogramm für innovative Forschung und Lehre.

Weitere Informationen:
Das Digital Clinical Scientist Programm

Im Rahmen der Partnerschaft von vier OWL-Hochschulen mit der Region Alberta

Gemeinsam Lehren und Lernen über Ländergrenzen hinweg: Wie internationales kollaboratives Online-Lernen und Lehren funktionieren kann, haben die Universität Bielefeld als Projektleiterin, die Universität Paderborn, die Fachhochschule Bielefeld und die Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL) mit ihren vier Partnerhochschulen in der kanadischen Region Alberta mit gemeinsamen Lehrveranstaltungen erfolgreich erprobt. Bei „We CAN virtuOWL“ entwickelten die deutsch-kanadischen Projektpartner*innen neue gemeinsame, digitale Lehr- und Lernformate und ermöglichten ihren Studierenden den Zugang zu internationalen Erfahrungen, ohne reisen zu müssen. Der Deutsche Akademische Austauschdienst (DAAD) und das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) förderten das Projekt, das nun abgeschlossen wurde.

Kern des Projekts waren neun internationale kollaborative Online-Lehrveranstaltungen der vier Hochschulen aus OWL mit den Partneruniversitäten University of Alberta, MacEwan University, Concordia University of Edmonton und dem Northern Alberta Institute of Technology in Edmonton. Diese kollaborativen Lehrprojekte liefen vom Wintersemester 2020/2021 bis zum aktuellen Wintersemester 2021/2022 und deckten verschiedene Fächer ab: von Wirtschaft, Sozialarbeit, Chemie, Pädagogik, Anglistik und Informatik bis hin zu Gender Studies. In einem Kick-off-Meeting berichteten zwei Dozentinnen der Pilotprojekte über ihre Erfahrungen mit ihrem ersten kollaborativen Online-Kurs. Die Lehrveranstaltungen liefen nach dem Prinzip des Collaborative Online Learning (COIL): Ziel dieser Kooperationen ist es, Studierenden und Lehrenden globale Erfahrungen innerhalb ihrer Studienprogramme zu ermöglichen.

Während der Projektlaufzeit fanden monatliche virtuelle Austauschtreffen der „Community of Practice“ statt, um einen interdisziplinären Austausch für die Dozent*innen und Projektmitarbeitenden zu Themen wie digitale Tools, Evaluation und weitere Fördermöglichkeiten für die transatlantische Zusammenarbeit zu schaffen. Nach Ende der Projektlaufzeit werden einige der deutsch-kanadischen Online-Lehrformate nun weitergeführt.

„Gerade in diesen Zeiten ist es wichtig, mit Partnern weltweit in Kontakt zu bleiben und nachhaltige Beziehungen für internationales Lernen und Lehren aufzubauen“, sagt Professorin Dr. Angelika Epple, Prorektorin für Forschung und Internationales der Universität Bielefeld. „Ohne das Engagement und die Begeisterung aller Beteiligten für die internationale Lehre wäre We CAN virtuOWL nicht möglich gewesen.“

Auch Professor. Dr. Torsten Meier, Vizepräsident für Internationale Beziehungen an der Universität Paderborn, betont den Stellenwert internationaler Kommunikation: „Interkulturelle Kompetenzen und das frühe Aufbauen internationaler Kontakte und Netzwerke gehören heute mehr denn je zu einem guten Qualifikationsprofil für Lehrende und Lernende. Deshalb freue ich mich sehr, dass wir unseren Studierenden mit dem Projekt eine weitere Möglichkeit für den Austausch über Landesgrenzen hinweg bieten konnten.“

Professor Dr. Ulrich Schäfermeier, Vizepräsident für Internationales und Digitalisierung an der FH Bielefeld, bedankt sich ebenfalls bei allen Aktiven und resümiert: „Nur global vernetzte Wissenschaft und Lehre genügt den Anforderungen der heutigen Zeit. Hier liegt ein Schatz, den wir mit vielen Partnern dabei sind zu heben und wofür wir seit Jahren systematisch Aufbauarbeit leisten. We CAN virtuOWL zeigt in eindrucksvoller Weise, dass dies auch unter den Bedingungen der Pandemie gelingt.“

Ergänzt wurden die virtuellen deutsch-kanadischen Lehrveranstaltungsreihen durch ein digitales Studierendenaustauschprogramm und ein E-Tandem, um den interkulturellen Austausch für die Studierenden über das virtuelle Klassenzimmer hinaus zu fördern. Kombiniert mit den deutsch-kanadischen Lehrveranstaltungen konnten die Studierenden eine internationale Perspektive auf ihr Fach gewinnen und ein soziales und berufliches Netzwerk über ihre eigene Universität oder Hochschule hinaus aufbauen. Diese virtuellen Austauschmöglichkeiten kamen bei den Studierenden gut an: Sie bedankten sich zum Ende des Projekts für diese niedrigschwellige und kostenlose Möglichkeit, die Welt zu sehen – oder zumindest Kanada und Deutschland.

„Der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe ist es ein wichtiges Anliegen, ihren Studierenden interkulturellen Austausch zu ermöglichen. Umso mehr freuen wir uns, dass die sie über das Projekt We CAN virtuOWL auch in diesen Zeiten internationale Beziehungen und Kompetenzen aufbauen können“, freut sich Professorin Dr. Yvonne-Christin Knepper-Bartel, Vizepräsidentin für Bildung und Internationalisierung an der TH OWL.

Die Alberta-OWL-Partnerschaft beruht auf dem Austausch von Studierenden und Praktikant*innen sowie auf der gemeinsamen Forschung. In OWL sind neben der Universität Bielefeld die Fachhochschule Bielefeld, die Universität Paderborn und die Technische Hochschule OWL Mitglieder des Projekts. Unterstützt werden die Partnerschaft und das Projekt We CAN virtuOWL außerdem vom New Yorker Büro von Campus OWL.

Mögliche Ergänzung für die Webseiten der Hochschulen/nicht Teil der PM: Lehrende der OWL-Hochschulen, die sich für internationale Lehrkooperation interessieren, erhalten im jeweiligen International Office ihrer Hochschule Unterstützung.

Weitere Informationen:
Das Projekt We CAN virtuOWL: www.uni-bielefeld.de/we-can-virtuowl
Die OWL-Alberta-Kooperation: www.uni-bielefeld.de/owl-ab

Verbundprojekt entwickelt Alternative als Teil der Kreislaufwirtschaft

Plastik ist heute weltweit ein selbstverständlicher Bestandteil des Alltags. Zu finden ist es unter anderem in Autoreifen, Lebensmittelverpackungen, Spielzeug und Infusionsschläuchen. Viele Kunststoffe enthalten Weichmacher – Studien zeigen jedoch, dass sie toxisch wirken, auch ist für ihre Herstellung klimaschädliches Erdöl nötig. In einem Verbund-Forschungsprojekt der Technischen Universität Hamburg, dem Chemieunternehmen BASF SE und der Universität Bielefeld ist es nun gelungen, nachwachsende Ausgangsstoffe für eine biobasierte Alternative zu nutzen. Leiter des Bielefelder Teilprojekts ist Professor Dr. Harald Gröger von der Arbeitsgruppe Industrielle Organische Chemie und Biotechnologie.

Prof. Dr. Harald Gröger, Bild der Person; Fakultät für Chemie, Industrielle Organische Chemie und Biotechnologie; Centrum für Biotechnologie - CeBiTec

Der Chemieprofessor Dr. Harald Gröger von der Universität Bielefeld beschäftigt sich mit der Herstellung von Weichmachern aus nachwachsenden Rohstoffen. Foto: Universität Bielefeld

Mit rund 600.000 Euro wurde das Projekt „BioWeichmacher“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Die Forschenden haben ihre Neuentwicklung jetzt in der Fachzeitschrift European Journal of Organic Chemistry vorgestellt. Das Journal führt den Artikel als herausragende Studie („Very Important Paper“).

Geschätzt wird Kunststoff für seine Eigenschaften: formbar, leicht und langlebig. Erst durch diese wird es so vielseitig einsetzbar. Formbar werden Kunststoffe beispielsweise durch Weichmacher – Stoffe, die zugesetzt werden und dadurch die Eigenschaften des Kunststoffs verändern. Ohne Weichmacher wäre es oftmals ein Granulat und damit fest und unnachgiebig.

In der Industrie werden verschiedene Stoffe verwendet, die diese Eigenschaft besitzen. Eine besondere Gruppe von Weichmachern, mit denen sich die Forschenden beschäftigt haben, sind die Phthalate. „Sie zählen zu den am häufigsten verwendeten Weichmacher in der Industrie“, sagt Professor Dr. Harald Gröger, Leiter der Forschungskooperation. „Weltweit werden jährlich über neun Millionen Tonnen Weichmacher produziert, wobei Phthalate mehr als die Hälfte des Herstellvolumens ausmachen.“

Erdöl ist die Grundlage für die verbreiteten Weichmacher aus Phthalaten
Die Produktion führt allerdings zu Umweltbelastungen. „Phthalate werden auf der Basis von Erdöl hergestellt. Diese Ressource verursacht eine ungünstige CO2-Bilanz und ist begrenzt, sodass wir Alternativen finden müssen“, sagt der Wissenschaftler. „Mit Blick auf die Nachhaltigkeit würde ein auf nachwachsenden Rohstoffen basierender Weichmacher dagegen eine CO2-neutrale Lösung darstellen und zu einer zirkulären Kreislaufwirtschaft beitragen.“ Zusätzlich stellen einige Weichmacher auf Phthalat-Basis ein Gesundheitsrisiko dar. „Es ist bekannt, dass bestimmte Phthalate den Hormonhaushalt des Menschen beeinflussen und beispielsweise während der Schwangerschaft die Entwicklung der Kinder schädigen können. Deswegen wurde der Einsatz bestimmter Vertreter dieser Stoffklasse in der EU reguliert“, sagt Gröger.

Alternativer Weichmacher basiert auf nachwachsenden Rohstoffen

Sie engagieren sich für biobasierte Weichmacher (v.l.): Dr. Christoph Wennemann (Projektträger Jülich), Dr. Rainer Otter (BASF), Prof. Dr. Andreas Liese (Technische Universität Hamburg), Dr. Axel Grimm (BASF), Prof. Dr. Harald Gröger (Universität Bielefeld), Dr. Angelika Lang-sch (BASF), Dr. Robert Hiessl (Technische Universität Hamburg), Dr. Joscha Kleber (Technische Universität Hamburg), Dr. Carmen Plass (Universität Bielefeld), nicht im Bild: Niklas Adebar (Universität Bielefeld). Foto: Projekt BioWeichmacher

Die Wissenschaftler*innen forschen an einer neuen Generation von Weichmachern. „Statt Erdöl nutzen wir erneuerbare Rohstoffquellen. So können Zucker aus Abfallströmen aus der Lebensmittelproduktion wie beispielsweise Kleie eingesetzt werden oder Zucker aus Holz, also Cellulose“, sagt der Chemiker. Dadurch können die Forschenden das Prinzip der Kreislaufwirtschaft erfüllen. Zudem sollen solche neuartigen biobasierten Weichmacher toxikologisch unbedenklich sein.

„Die neue Generation der Weichmacher herzustellen, ist allerdings eine enorme Herausforderung, weil sie einem anspruchsvollen Anforderungsprofil gerecht werden muss“, sagt Gröger. „Die konventionellen Weichmacher wurden über viele Jahrzehnte optimiert und besitzen hervorragende technische Performance-Eigenschaften.“ Die biobasierten Alternativen müssen nun zusätzlich zu den Ansprüchen an eine nachwachsende Rohstoffbasis auch den bestehenden Anforderungen in der Produktion und Anwendung gerecht werden: leicht herstellbar, günstig und mit chemisch vergleichbaren Eigenschaften ausgestattet. „Das betrifft zum Beispiel, wie sich unsere Weichmacher auf die Konsistenz und die Haltbarkeit des Kunststoffes auswirken.“

Der neue Weichmacher ist den konventionellen Weichmachern vielfach ebenbürtig
Die Herstellung des neuen Weichmachers ist komplex: „Wir haben zunächst auf Basis von erneuerbaren Rohstoffen Moleküle hergestellt, die als alternative Weichmacher in Frage kommen. Diese neuen Moleküle haben wir charakterisiert – also neben ihrem molekularen Aufbau ihre Eigenschaften ermittelt“, sagt der Wissenschaftler. An diesem Schritt waren unter anderem Chemiker*innen, Anwendungstechniker*innen und Toxikolog*innen beteiligt. In einem zweiten Schritt wurden nach der erfolgreichen Synthese und Musterherstellung die neuen Weichmacher in der Anwendung auf ihre Eigenschaften hin getestet. „In den Anwendungstests konnten wir sehen, dass sie es schon heute in vielen Bereichen mit den bisherigen Weichmachern aufnehmen können“, so Gröger. „Damit verfügen wir nun über eine Leitstruktur – also einen Grundbaustein für neuartige Weichmacher, der biobasiert ist und einen Großteil der technischen Anforderungen erfüllt. Langfristig ist das eine hervorragende Perspektive, um in Zukunft marktfähige biobasierte Weichmacher zu entwickeln.“

Begonnen hat das Forschungsprojekt 2017 als Teil des Ideenwettbewerbs „Neue Produkte für die Bioökonomie“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Als neue Produktidee für eine biobasierte Wirtschaft wurde die technische Umsetzung in der Sondierungsphase ausgearbeitet. 2018 ging das Projekt in die Machbarkeitsphase – die aktuelle Veröffentlichung ist ein Forschungsergebnis des Verbundprojekts.

Originalveröffentlichung:
Carmen Plass, Niklas Adebar, Robert Hiessl, Joscha Kleber, Axel Grimm, Angelika Langsch, Rainer Otter, Andreas Liese, Harald Gröger: Structure-Performance Guided Design of Sustainable Plasticizers from Biorenewable Feedstocks. European Journal of Organic Chemistry, https://doi.org/10.1002/ejoc.202101014, erschienen am 1. Dezember 2021.

Weitere Informationen:

„PVC mit Bioweichmachern umweltfreundlich machen“ (Pressemitteilung vom 16.11.2018)
Website der Arbeitsgruppe Industrielle Organische Chemie und Biotechnologie
Website des BMBF zum Ideenwettbewerb „Neue Produkte für die Bioökonomie“

Kontakt:

Prof. Dr. Harald Gröger

Fakultät für Chemie

Telefon: 0521 106-2057

E-Mail: harald.groeger@uni-bielefeld.de

Neuer Humboldt-Professor Yaochu Jin forscht an der Universität Bielefeld

Wie lassen sich Prinzipien aus der Natur für Künstliche Intelligenz (KI) nutzen, um komplexe Probleme zu lösen? KI ist schneller und fähiger als der Mensch, wenn es etwa darum geht, in großen Datenmengen Muster zu erkennen. Schwierig wird es aber, wenn sie neue Zusammenhänge herstellen oder mit Unsicherheiten und Unschärfen umgehen soll. Dafür hat die Natur durch Evolution, Entwicklung und Lernen deutlich praktikablere Lösungsstrategien entwickelt. Professor Dr.-Ing. Yaochu Jin, der seit dem Herbst als Alexander von Humboldt-Professor für Künstliche Intelligenz an der Universität Bielefeld forscht, befasst sich damit, wie sich solche Prinzipien auf KI übertragen lassen.

Bild der Person: Prof. Dr.-Ing. Yaochu Jin, Technische Fakultät / AG Nature Inspired Computing and Engineering

Humboldt-Professor Dr.-Ing. Yaochu Jin forscht an naturinspirierten intelligenten technischen Systemen, die sich selbst in wechselvollen Umgebungen organisieren. Foto: Universität Bielefeld/S. Jonek

Der Humboldt-Professor wird an der Universität Bielefeld seine bisherige Forschung zu Künstlicher Intelligenz fortsetzen, die sich an Prinzipien aus der Natur orientiert, und wird zu naturinspirierten und selbstorganisierten KI-Anwendungen forschen. „Mein Ziel ist es, erfolgreiche Mechanismen aus der Natur zu verstehen und sie auf Künstliche Intelligenz und ihre Anwendungen zu übertragen, um typische Probleme zu lösen“, sagt Jin. Die Alexander von Humboldt-Stiftung unterstützt Yaochu Jins Forschung mit einem Preisgeld in Höhe von 3,5 Millionen Euro über einen Zeitraum von fünf Jahren.

Aktuell richtet der Wissenschaftler, der aus China stammt, sein Forschungslabor an der Technischen Fakultät ein und baut seine Arbeitsgruppe auf. Dabei ist ihm die interdisziplinäre Ausrichtung seines Teams besonders wichtig, um in der Forschung Ansätze aus unterschiedlichen Fachrichtungen wie Informatik, Biologie und Medizin zusammenzuführen. Für seine Forschung setzt er auch auf internationale Kooperation. So blickt er Forschungsaufenthalten internationaler Wissenschaftler*innen entgegen, etwa von ehemaligen Studierenden aus China und Forschenden der University of Surrey aus England, wo er zuletzt geforscht und gelehrt hat. Wissensdurst und Neugier treiben ihn an: „Ich möchte etwas umsetzen, das nicht dem gängigen Ansatz in der Künstlichen Intelligenz entspricht“, sagt er. „Und ich will mehr über Anwendungsmöglichkeiten herausfinden, die noch nicht ausreichend erforscht worden sind.“

Technische Systeme befähigen, sich selbst zu organisieren

Es gibt etliche Bereiche, in denen KI an Grenzen stößt. „KI ist darauf ausgerichtet, sehr exakt zu arbeiten“, sagt Jin. „Wenn aber Unsicherheit ins Spiel kommt oder Dinge nicht ganz eindeutig sind, wird es für sie schwierig.“ Außerdem ist KI meist konkret an einer bestimmten Fragestellung oder einer bestimmten Aufgabe ausgerichtet. Ihr Einsatz wird zur Herausforderung, wenn sie sich selbst organisieren soll, um etwa Zusammenhänge herzustellen oder eine Lösung für eine nicht genau definierte Aufgabe zu finden.

Die Natur wiederum kann mit verschiedenen Graden von Unsicherheit bestens umgehen. „Bei unserer Geburt bringen wir als Grundausstattung Millionen Jahre der Evolution mit“, sagt Jin. So ist etwa die Struktur des Gehirns in der Natur lange erprobt. „Aber zugleich verändern wir uns und stellen uns auf die Anforderungen unserer Umgebung ein“, sagt der Professor. Das Gehirn ist neuroplastisch und vernetzt sich ständig neu, kann sich also anpassen. Wenn jemand etwa eine Fremdsprache lernt oder eine neue Sportart betreibt, verändert sich das Gehirn entsprechend. „Das sieht man auch, wenn man Zwillingskatzen in einer unterschiedlichen Umgebung aufwachsen lässt. Man wird bei ihnen Unterschiede im neuronalen System finden, auch wenn ihre genetische Ausstattung nahezu identisch ist.“

Künstliche Intelligenz, die nach Prinzipien der Natur funktioniert

Die Natur ist also fähig, flexibel auf unterschiedlichste Probleme und Anforderungen zu reagieren und sich anzupassen, während viele Bereiche der KI auf sehr spezifische und starre Fragestellungen ausgerichtet sind. Jin befasst sich deshalb mit einer Ausrichtung der KI, die diese Grundprinzipien der Natur nachahmt und dadurch deutlich flexibler ist. In der Vergangenheit wirkte der Informatiker, als er als Forscher am Honda Research Institute Europe (Offenbach) arbeitete, in einer Kooperation am Institut CoR-Lab der Universität Bielefeld mit. Zuletzt war er an der University of Surrey (Großbritannien) und University of Jyväskylä (Finnland) tätig. Er hat Pionierarbeit zu naturinspirierter KI geleistet und wird sich auch in Bielefeld weiter mit sogenannten evolutionären und sich entwickelnden Systemen beschäftigen, also einer Form der Künstlichen Intelligenz, die ihre Fähigkeiten selbst optimiert. An der Universität Bielefeld wird sich Jin damit befassen, natürliche Intelligenz besser zu verstehen und zu simulieren, insbesondere in Bezug auf das menschliche Nervensystem und den Körper.

Mit evolutionären Ansätzen sensible Daten schützen

Wie kann Künstliche Intelligenz auf eine große Bandbreite von realen Problemen angewendet werden, bei denen Datenschutz und Sicherheit wichtig sind? Das ist ein weiteres Thema in der Forschung von Humboldt-Professor Dr.-Ing. Yaochu Jin in Bielefeld. Foto: Universität Bielefeld/S. Jonek

In seiner zukünftigen Forschung wird sich Jin zudem damit befassen, wie Künstliche Intelligenz dabei helfen kann, sensible Daten im Gesundheitsbereich zu schützen. „Mich beschäftigt besonders, wie wir Daten nutzen und gleichzeitig ihre Vertraulichkeit und Sicherheit wirksam gewährleisten können“, sagt er. „Gerade in der Medizin sind die Daten sehr sensibel und müssen so sicher wie möglich sein.“ Deshalb sind dort nicht nur adaptive, sondern vor allem auch besonders robuste Systeme gefordert, die Attacken von außen widerstehen können.

Einen großen Traum hat Jin für seine Forschung außerdem: Er möchte mit Hilfe von KI zum Thema Herzversagen forschen und die genetischen Mechanismen verstehen, die dabei eine Rolle spielen. „Ich würde gern bestimmen können, welche Gene daran beteiligt sind und welche Interaktionen zwischen den Genen das Risiko für Herzprobleme erhöhen“, sagt er. „Das Thema ist natürlich sehr komplex, aber ich würde gern mehr darüber herausfinden.“

Der Humboldt-Professor hält voraussichtlich im März 2022 seine Antrittsvorlesung. Die Veranstaltung wird von der Technischen Fakultät der Universität Bielefeld und dem Joint Artificial Intelligence Institute organisiert, das zu den Universitäten Bielefeld und Paderborn gehört. Die Vorlesung soll im Hybridformat ausgerichtet werden. Wann sie stattfindet, hängt von der Entwicklung der Coronapandemie ab.

Forschungspreis unterstützt die Gewinnung internationaler Spitzenkräfte

Die Alexander von Humboldt-Professur wird seit 2008 ausgeschrieben. Sie ist der höchst dotierte Forschungspreis Deutschlands – das Preisgeld beträgt fünf Millionen Euro für experimentell arbeitende und 3,5 Millionen Euro für theoretisch arbeitende Wissenschaftler*innen. Die Auszeichnung wird von der Alexander von Humboldt-Stiftung vergeben und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanziert. Mit der Humboldt-Professur möchte die Stiftung deutschen Hochschulen ermöglichen, ihr eigenes Profil im weltweiten Wettbewerb zu schärfen. Dadurch geben sie Universitäten die Chance, Spitzenkräften aus der Forschung international konkurrenzfähige Rahmenbedingungen zu bieten. Der Preis beinhaltet zugleich die Verpflichtung, den neuen Humboldt-Professoren eine langfristige Perspektive für ihre Forschungen in Deutschland zu bieten.

Die erste Humboldt-Professur der Universität Bielefeld ging 2016 an den Mathematiker Professor Dr. William Crawley-Boevey. Der Wissenschaftler gilt als Koryphäe auf seinem Gebiet – der Darstellungstheorie von Algebren. Er wechselte von der Universität Leeds (Großbritannien) nach Bielefeld.

Weitere Informationen:

Prof. Dr.-Ing. Yaochu Jin im Dossier zur Alexander von Humboldt-Professur
„Humboldt-Professur zu Künstlicher Intelligenz für die Universität Bielefeld“ (Pressemitteilung vom 1. Juli 2021)
Website des Joint Artificial Intelligence Institute mit aktuellen Hinweisen zur Antrittsvorlesung

Kontakt:

Prof. Dr.-Ing. Yaochu Jin, Universität Bielefeld

Technische Fakultät, Arbeitsgruppe für Naturanaloge Datenverarbeitung und Technik

Telefon: 0521 106-6998

E-Mail: yaochu.jin@uni-bielefeld.de

Engagiert für europäische Verständigung

Die Universität Bielefeld vergibt den Preis des Deutschen Akademischen Austauschdienstes (DAAD) in diesem Jahr an Matteo Tasso. Der Preis für ausgezeichnete internationale Studierende ist mit 1.000 Euro dotiert und wird aus Mitteln des Auswärtigen Amtes finanziert. Mit ihm werden internationale Studierende, die sich durch besondere akademische Leistungen und bemerkenswertes soziales, kulturelles oder politisches Engagement hervorgetan haben, ausgezeichnet.

Matteo Tasso erhält den DAAD-Preis 2021 für ausgezeichnete Leistungen.
Foto: Universität Bielefeld

Matteo Tasso hat sein Bachelorstudium in Anglistik und Germanistik an der Universität Turin abgeschlossen und kam über das europäische Austausch-Programm Erasmus an die Universität Bielefeld. Er entschied sich zu bleiben und studierte im Masterstudiengang Deutsch als Fremdsprache (DaF) und Germanistik an der Fakultät für Linguistik und Literaturwissenschaft. Im September 2021 konnte er das Masterstudium erfolgreich mit hervorragenden Noten abschließen und plant zurzeit seine Promotion im Rahmen der Fremdsprachenforschung. Neben seinem Studium hat sich Matteo Tasso im Bereich der europäischen Verständigung sowie gegen Lebensmittelverschwendung engagiert. Er gab Italienisch-Kurse im Fremdsprachenzentrum der Universität und bereitete Studierende auf ihren Italienaufenthalt vor. Zudem enga-gierte er sich im Deutschlernzentrum Punktum der Universität und unterstützte dort internationale Studierende.

Professorin Dr. Claudia Riemer, Studienfachsprecherin Deutsch als Fremd- und Zweitsprache, schätzt Matteo Tasso als ambitionierten, fachlich breit interessierten und als im Fach geschätzten Studierenden ein, der mit seinem Engagement einen Beitrag zur Internationalisierung der Hochschule leistet.
„Matteo Tasso zeichnet sich durch langjähriges soziales Engagement in mehreren Bereichen, vielfältige fachspezifische Arbeitstätigkeiten, sehr gute Studienleistungen sowie ausgeprägte soziale Kompetenzen aus“, urteilte die Auswahlkommission, unter der Leitung der Prorektorin für Internationales und Diversität, Professorin Dr. Angelika Epple.

Leistungsstarke und engagierte internationale Studierende der Universität Bielefeld werden regelmäßig durch weitere Preise geehrt. Dies ist zum Beispiel der ViSiB-Preis (Verein für internationale Studierende in Bielefeld ViSiB, e.V.), der wie der DAAD-Preis jährlich vergeben wird. Der Hajime-Hoshi-Preis, den die Universität Bielefeld gemeinsam mit der deutsch-japanischen Gesellschaft im Zwei-Jahres-Rhythmus vergibt, richtet sich an japanische Studierende.

Aufgrund der Entwicklungen im Zusammenhang mit der Ausbreitung des Coronavirus wurde die Universität Bielefeld am Montag, 23. März 2020, in den reduzierten Basisbetrieb versetzt. Sie ist nun unter anderem für Publikumsverkehr geschlossen und darf nur noch von Studierenden, Beschäftigten oder Lehrbeauftragten sowie Honorarkräften betreten werden, die noch vor Ort arbeiten müssen oder Medien in der Bibliothek ausleihen. Geöffnet sind der Haupteingang des Hauptgebäudes und der Eingang am Wachlokal zum Gebäude X (von 8 bis 18 Uhr). Alle Arbeitsplätze für Studierende sind gesperrt.

„Wir übernehmen einerseits gesamtgesellschaftlich Verantwortung und versuchen mit möglichst weitreichenden Maßnahmen das Übertragungsrisiko des Virus zu reduzieren“, so Professor Dr.-Ing. Gerhard Sagerer, Rektor der Universität Bielefeld. „Andererseits verstehen wir es als unseren Auftrag sicherzustellen, dass der Universitätsbetrieb im notwendigen Umfang weitergeführt werden kann. Insbesondere vor dem Hintergrund, dass diese Krise sehr wahrscheinlich länger dauern wird.“

Bereits seit Ende Januar hat die Universität Bielefeld den Betrieb sukzessive umgestellt und zurückgefahren. Ziel war und ist es, eine komplette Schließung der Universität, die den Erfolg von wissenschaftlichen Arbeiten und Projekten in einem sehr großen Umfang gefährden würde, wenn möglich zu vermeiden. Um dies unter den gegebenen Umständen vertreten zu können, sind weitreichende Regelungen getroffen worden.

Das Land Nordrhein-Westfalen hat den Semesterstart verschoben, Präsenzveranstaltungen und Klausuren sind derzeit bis zum 19. April 2020 abgesagt, mündliche Prüfungen können nur in Härtefällen stattfinden. Es ist das Ziel der Universität Bielefeld, den Studierenden auch in dieser Zeit bei Verzicht auf Präsenzveranstaltungen Angebote zu machen, damit das Semester möglichst nicht vollständig verloren ist. Rektor Sagerer hat die Lehrenden aufgerufen, die Möglichkeiten des E-Learning zu nutzen.

Wissenschaftler*innen arbeiten, wenn es nicht absolut notwendig ist, nicht auf dem Campus. Der Standardarbeitsplatz der Beschäftigten in den Serviceeinheiten ist das Home-Office. Wo es betriebsbedingt notwendig ist oder die technischen Voraussetzungen fehlen, wird noch in der Universität gearbeitet, dann allerdings in Einzelbüros.

Für Bereiche, die nur begrenzt in der Lage sind zuhause zu arbeiten (beispielsweise Arbeiten in den Laboren), gelten besondere Regelungen. Die sozialen Kontakte werden minimiert und die Hygiene- und Abstandsregeln sind zu beachten.

Die Bibliothek ist ebenfalls auf einen reduzierten Basisdienst nur für die Studierenden, Beschäftigten, Lehrbeauftragten sowie Honorarkräfte der Universität Bielefeld umgestellt. Die reduzierten Öffnungszeiten sind: montags bis freitags: 10.00 bis 16.00 Uhr; samstags und sonntags ist geschlossen. Es können Medien ausgeliehen werden, die für die individuellen Forschungstätigkeiten oder für das Studium unabdingbar sind, soweit sie nicht elektronisch zur Verfügung stehen. Eine persönliche Beratung findet nur noch elektronisch statt (per Mail, Chat oder Telefon). Die Lesesäle sind bereits seit dem 13. März geschlossen.

Sämtliche Serviceeinheiten der Universität sind bereits seit einer Woche nur noch per E-Mail oder telefonisch erreichbar. Die Angebote des Hochsports sind seit dem 13. März abgesagt.

Das Studierendenwerk hat seine gastronomischen Angebote am 18. März eingestellt.

Weitere Informationen
https://uni-bielefeld.de/themen/coronavirus

Neuer Humboldt-Professor Yaochu Jin forscht an der Universität Bielefeld

Humboldt-Professor Dr.-Ing. Yaochu Jin forscht an naturinspirierten intelligenten technischen Systemen, die sich selbst in wechselvollen Umgebungen organisieren. Foto: Universität Bielefeld/S. Jonek

Technische Systeme befähigen, sich selbst zu organisieren

Künstliche Intelligenz, die nach Prinzipien der Natur funktioniert

Mit evolutionären Ansätzen sensible Daten schützen

Forschungspreis unterstützt die Gewinnung internationaler Spitzenkräfte

Weitere Informationen:

Prof. Dr.-Ing. Yaochu Jin im Dossier zur Alexander von Humboldt-Professur
„Humboldt-Professur zu Künstlicher Intelligenz für die Universität Bielefeld“ (Pressemitteilung vom 1. Juli 2021)
Website des Joint Artificial Intelligence Institute mit aktuellen Hinweisen zur Antrittsvorlesung

Kontakt:

Prof. Dr.-Ing. Yaochu Jin, Universität Bielefeld

Technische Fakultät, Arbeitsgruppe für Naturanaloge Datenverarbeitung und Technik

Telefon: 0521 106-6998

E-Mail: yaochu.jin@uni-bielefeld.de

Forschungsteam stellt Software zur beschleunigten Analyse vor

Wie entwickeln sich die unterschiedlichen Zelltypen des Immunsystems? Auf welchem Weg bilden sich aus Stammzellen ausdifferenzierte Zelltypen wie zum Beispiel natürliche Killerzellen oder T-Zellen? Dabei sind viele Details unklar – doch wäre dieses Wissen wichtig, um etwa zu verstehen, an welcher Stelle bestimmte Krebsarten entstehen und wie sie sich gezielt behandeln lassen. Ein Forschungsteam hat jetzt ProSolo vorgestellt – eine Methode, mit der sich Entwicklungsprozesse auf Basis der DNA einzelner Zellen zurückverfolgen lassen. Die Studie dazu ist in Nature Communications erschienen. Die Studienautor*innen kommen von der Universität Bielefeld, der Universität Duisburg-Essen, dem Universitätsklinikum Essen, dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig, dem Universitätsklinikum Düsseldorf und dem Centrum Wiskunde en Informatica in Amsterdam, Niederlande.

Bild der Person: Prof. Dr. Alexander Schönhuth,
Technische Fakultät / Arbeitsgruppe Genome Data Sciencem
Bielefeld Center for Data Science (BiCDaS),
Centrum für Biotechnologie

Prof. Dr. Alexander Schönhuth von der Universität Bielefeld befasst sich damit, wie sich die Entwicklung einzelner Zellen zurückverfolgen lässt, um etwa die Entstehung von Tumorzellen zu verstehen. Er leitete die Studie zur neuen Analyse-Software ProSolo. Foto: Foto: Universität Bielefeld/M.-D. Müller

Ist eigentlich in jeder Zelle eines Menschen identisches Erbmaterial enthalten? Das könnte man annehmen. „Es stimmt aber nicht“, sagt Professor Dr. Alexander Schönhuth von der Technischen Fakultät der Universität Bielefeld, der die neue Studie gemeinsam mit Professorin Dr. Alice McHardy vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig betreut hat. Die Zellen im menschlichen Körper teilen sich laufend – und bei jeder Teilung können Fehler auftreten. Derartige Mutationen führen dazu, dass das Erbmaterial einer Zelle sich von dem anderer Zellen unterscheidet. Teilt diese Zelle sich nun ihrerseits, gibt sie das veränderte Erbmaterial weiter – und womöglich passieren bei Teilungen der Tochterzellen weitere Fehler, die sich ebenfalls fortschreiben.

Mutationen können Aufschluss über Entstehung von Krebs geben
Solche Veränderungen sind oftmals harmlos, können aber aus zwei Gründen wichtig sein. „Zum einen können wir daran erkennen, welche Zellen voneinander abstammen“, sagt Schönhuth. „Zum anderen können solche Fehler die Ursache für verschiedene Krankheitsbilder sein.“ Ein klassisches Beispiel dafür sind Krebserkrankungen. Dabei sind typischerweise Gene von Veränderungen betroffen, die das Zellwachstum regulieren, sodass Zellen sich unkontrolliert vermehren und schließlich ein Tumor entsteht.

Zu wissen, wie Zellen voneinander abstammen, kann hilfreich sein, um die Entstehung von Krebs besser zu verstehen – etwa bei Leukämie, also Krebserkrankungen der Blutzellen. Im Fall von Leukämie verändern sich die Blutzellen beispielsweise im Knochenmark und vermehren sich unkontrolliert. „Wir wissen, was bei einer Leukämie passiert, aber wir wissen nicht, an welcher Stelle die Krankheit genau ihren Ursprung hat“, sagt Schönhuth. Wenn geklärt werden könnte, wie sich die Zellen ausdifferenzieren und an welcher Stelle typischerweise Mutationen entstehen, die zu Krebs führen, hätte das einen großen Einfluss auf Früherkennung und Behandlung.

Die bisherigen Methoden haben gewisse Nachteile
Nun gibt es verschiedene Methoden, um DNA aus Zellen zu analysieren – doch bislang ist keine geeignet, um solche Untersuchungen mit einer hohen Genauigkeit durchzuführen. „Letztlich gibt es dafür zwei Möglichkeiten“, sagt der Doktorand David Lähnemann von der Universität Duisburg-Essen. Er ist Erstautor der Studie. „Der eine Weg ist, eine Probe mit sehr vielen Zellen zu verwenden und sie gesammelt auszuwerten. Die Alternative ist, eine geringe Zahl von Zellen sehr genau zu analysieren.“ Beide Methoden haben ihre Vor- und Nachteile. Bei einer Probe mit sehr vielen Zellen wird die DNA gesammelt extrahiert und analysiert. Seltene Mutationen bleiben dabei leicht unbemerkt und die Zellen lassen sich nicht in Beziehung zueinander setzen. „Nimmt man aber Einzelzellen für die Analyse, ist die Chance gering, genau dabei eine seltene Mutation zu erwischen“, erläutert Lähnemann.

Bild der Person: David Lähnemann von der Universität Duisburg-Essen

David Lähnemann von der Universität Duisburg-Essen ist Erstautor der neuen Studie. Das von ihm maßgeblich entwickel-te Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es sowohl Proben von wenigen Einzel-zellen als auch Proben mit sehr vielen Zellen analysiert. Foto: Till Hartmann Foto: Foto: Till Hartmann

Bei der Einzelzellen-Variante muss zudem die DNA vervielfacht werden. Dabei kann es zu Fehlern kommen, die eine Mutation vorgaukeln, während es sich in Wirklichkeit um einen Fehler beim Kopieren der DNA handelt. „Zudem wird die DNA beider Chromosomen nicht gleich schnell abgelesen“, sagt der Wissenschaftler. Dadurch kann es passieren, dass ein Großteil der DNA in der Probe am Ende nur von einem Chromosom stammt – und eine entscheidende Mutation auf dem anderen Chromosom dadurch womöglich nicht erkannt wird.

Deutlich schnellere Auswertung der Daten möglich
Um in den Daten so viele Mutationen wie möglich verlässlich zu finden, hat das Team die Methode ProSolo entwickelt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es Proben von Einzelzellen gemeinsam mit einer Sammelprobe analysiert. Dabei werden statistische Verzerrungen und Fehler berücksichtigt und herausgerechnet. „So können wir besser bewerten, ob es sich beispielsweise um eine tatsächliche Mutation in der Einzelzelle oder um einen Kopierfehler der DNA bei der Vervielfachung handelt“, sagt Lähnemann. ProSolo steht als Open-Source-Software zur Verfügung, auf deren Code jeder Zugriff hat, sodass alle, die möchten, sie anwenden oder auch bearbeiten können. „Für alle Methoden in diesem Bereich sind sehr viele Rechenschritte notwendig“, sagt der Bioinformatiker. „Bei der bisher besten Methode mussten diese Schritte alle nacheinander ausgeführt werden. Mit ProSolo können wir jetzt so viele Rechenschritte parallel ausführen, wie wir Prozessoren in einem Rechner zur Verfügung haben. So können wir was sonst Wochen dauert, auf wenige Tage verkürzen und auch große Datenmengen schnell auswerten.“

Mit der Entwicklung der Methode und der Software ist die Kooperation der Wissenschaftler*innen noch nicht abgeschlossen: Nun geht es konkret darum, die Entstehung der Zellen des menschlichen Immunsystems zu untersuchen und besser zu verstehen. „Wir hoffen, dass wir damit einen Beitrag zur Krebsforschung und natürlich auch zur Behandlung leisten können“, sagt David Lähnemann.

Originalveröffentlichung:

David Lähnemann, Johannes Köster, Ute Fischer, Arndt Borkhardt, Alice C. McHardy, Alexander Schönhuth: Accurate and scalable variant calling from single cell DNA sequencing data with ProSolo. Nature Communications, https://doi.org/10.1038/s41467-021-26938-w, erschienen am 18. November 2021.

Weitere Informationen:
Die Software ProSolo zum Download

Kontakt:

Prof. Dr. Alexander Schönhuth, Universität Bielefeld

Technische Fakultät

Telefon: 0521 106-3793

E-Mail: gds@techfak.uni-bielefeld.de

Die Universität Bielefeld ist zwischen Weihnachten und Neujahr geschlossen. Die Schließzeit dauert von Donnerstag, 23. Dezember 2021 (18 Uhr), bis Montag, 3. Januar 2022 (6 Uhr).

Von der Schließung ist die gesamte Universität Bielefeld mit allen Bereichen, Gebäuden und Einrichtungen betroffen. Es besteht kein Zugang zum Gebäude X, zur zentralen Universitätshalle, zur Bibliothek, zum Bielefelder IT-Servicezentrum (BITS) sowie zu den Hörsälen, Büro- und Seminarräumen. Auch die Sport- und Schwimmhallen sowie die Parkhäuser bleiben geschlos-sen. Ein Schließdienst steht nicht zur Verfügung.

Der Lehrbetrieb pausiert in der Zeit vom 23. Dezember 2021 (letzter Veranstaltungstag in diesem Jahr) bis zum 10. Januar 2022 (erster Veranstaltungstag im neuen Jahr).

Durch die Schließung des Gebäudes und die damit verbundene Abschaltung der meisten Anlagen können die Unterhaltungskosten um mehr als 200.000 Euro gesenkt werden. Die Hälfte dieser Einsparung wird durch die Heizabsenkung erreicht.

Wie Vulkanausbrüche die Menschheitsgeschichte beeinflussen (Nr. 96/2021)

Muskeldegeneration in Zukunft gezielter behandeln (Nr. 97/2021)

Digitale Info-Woche der Universität Bielefeld im Dezember (Nr. 98/2021)

Struktur der DNA spielt wichtige Rolle bei der Proteinbindung (Nr. 99/2021)

Aktion Wunschstern für Bethel startet (Nr. 100/2021)

Sonderforschungsbereich zur individuellen Nische verlängert (Nr. 101/2021)

Personalnachrichten aus der Universität Bielefeld (Nr. 202/2021)

Institut für Diakoniewissenschaft und Diakoniemanagement wird an die Universität Bielefeld verlagert (Nr. 103/2021)

Impfzentrum auf dem Campus startet am 2. Dezember (PE 2014/2021)

Arbeit und Wohlfahrt im Globalen Süden (Nr. 105/2021)

Systemakkreditierung für die Universität Bielefeld (Nr. 106/2021)

Zukunftsträchtiges Programm für Klinische Forscher*innen (Nr. 107/2021)

Internationale digitale Lehre eröffnet neue Perspektiven (Nr. 108/2021)

Neue Weichmacher-Generation aus nachwachsenden Rohstoffen (Nr. 109/2021)

Künstliche Intelligenz mit Evolutionstechniken natürlicher und flexibler machen (Nr. 110/2021)

DAAD-Preis für Turiner Studenten Matteo Tasso (Nr. 111/2021)

Universität Bielefeld für Publikumsverkehr geschlossen und in reduzierten Basisbetrieb versetzt (Nr. 14/2020)

Künstliche Intelligenz mit Evolutionstechniken natürlicher und flexibler machen (Nr. 110/2021)

Die Abstammung einzelner mutierter Zellen präzise ermitteln (Nr. 112/2021)

Universität Bielefeld schließt vom 23. Dezember bis 3. Januar (Nr. 113/201)