Forscher simulieren Selbstorganisation komplexer Strukturen

Wiener Wissenschafter zeigen mit Computermodell, wie Membranen die Selbstassemblierung beeinflussen

Wien - In der Natur gibt es zahlreiche beeindruckende Beispiele für das Phänomen der sogenannten Selbstassemblierung. Dabei setzen sich verschiedene Bausteine selbstständig zu komplexen Strukturen zusammen. Beispielsweise formen bestimmte Proteine eine perfekte sphärische Form, um das Erbgut von Viren zu schützen. Wissenschafter der Universität Wien haben nun simuliert, wie sich Proteine in der Nähe einer schwingenden Zellmembran strukturieren. Ihre Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift "Physical Review Letters" veröffentlicht.

Umgebung spielt wichtige Rolle

Bisher waren die Wissenschafter bereits in der Lage, einfache Modelle selbstassemblierender Objekte nachzubauen und erhielten so Einblick in deren wichtigste, experimentell beobachtbare Eigenschaften. Tatsächlich gehen solche Prozesse jedoch nicht isoliert vor sich, auch die Umgebung spielt eine wichtige Rolle. So findet die Selbstassemblierung in Zellen oft auf bzw. in der Nähe von einer Membran statt. Solche Wechselwirkungen wurden in den einfachen Modellen bisher nicht berücksichtigt.

Der Physiker Richard Matthews, der als Lise-Meitner-Fellow in der Gruppe Computergestützte Physik der Universität Wien forscht, stellt in der nun veröffentlichten Arbeit Ergebnisse einer computergestützten Untersuchung vor, die den Einfluss von Membranen auf wichtige biologische Vorgänge darstellt. Ziel der Forschung ist es, die allgemeinen Eigenschaften der faszinierenden Selbstorganisation zu erforschen und sie mit neuen Berechnungsmethoden zu beschreiben und den gesamten Prozess am Computer zu modellieren.

Matthews hat mithilfe hoch entwickelter Simulationsmethoden gezeigt, wie die Wechselwirkungen mit einer Membran die Selbstassemblierung beeinflussen und fördern. In seinem Computermodell kommen Strukturen vor, die der Natur sehr ähnlich sind. (APA/red, derstandard.at, 26.10.2012)

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