Institut für Biologie II

Strukturwandel, Personalstruktur & wissenschaftlices Profil

Im Jahr 1999 wurden die „traditionellen“ Lehrstühle des Institutes für Biologie II um einen weiteren, den für Pflanzenbiotechnologie, erweitert. Im folgenden stellen die nunmehr sechs Lehrstühle ihre Entwicklung in der letzten Zeit getrennt vor.

Biochemie der Pflanzen
Mit dem Ausbau der Biologie wurde der Lehrstuhl für Biochemie der Pflanzen eingerichtet un 1963 mit Hans Grisebach besetzt. Erst im März 1968 konnte er aus dem vorübergehenden Domizil in der Chemie in die Biologie umziehen.
1970 wurde Wolfgang Barz auf die zweite Professur des Lehrstuhls berufen. Beide Professoren waren Gründungsmitglieder des ersten biowissenschaftlichen Sonderforschungsbereichs in Deutschland „Molekulare Grundlagen der Entwicklung“. Schwerpunkt der Forschung von Grisebach und seinen Schülern waren Pflanzeninhaltsstoffe und Phytoalexine. Auf die Professur von Barz, der Ende 1972 einen Ruf nach Münster erhielt, folgte 1973 Klaus Hahlbrock, der nach einer fruchtbaren Schaffensperiode 1982 den Ruf auf eine Direktorenstelle des MPI für Züchtungsforschung in Köln annahm. Aus Köln kommend folgte ihm Joachim Schröder mit dem Forschungsschwerpunkt Flavonoide.
Bemerkenswert ist, daß weitere Freiburger Biochemiker an anderen Universitäten Professuren übernahmen, wie Heinrich Sandermann im Jahre 1986 und Jürgen Ebel 1992 an der Ludwig-Maximilian-Universität München, Ulrich Matern 1996 in Marburg und Michael Hippler 2006 in Münster. Im März 1990 starb Grisebach überraschend und viel zu früh. Wolfgang Haehnel folgte ihm 1992 auf den Lehrstuhl. Schwerpunkt in der Forschung wurden die Primärreaktionen der pflanzlichen Photosysnthese und Biochemie von Proteinen. Der Lehrstuhl war an der Gründung des neuen Sonderforschungsbereichs für „Dynamische Proteinwechselwirkungen“ beteiligt und Koordinator und Mitglied von mehreren internationalen EU-Projekten sowie Mitglied in mehreren Graduiertenkollegs.
Anja Liszkay habilitierte sich als erste Frau in der Biochemie und war Hochschuldozentin bis 2005. Eine der ersten neu eingerichteten Juniorprofessorenstellen in Freiburg erhielt Michael Schroda mit seiner Forschung an pflanzlichen Chaperonen. Die zweite Professur für Biochemie wurde nicht wieder besetzt. Assoziiert wurde im April 2004 eine neue Professur für Experimentelle Bioinformatik, auf die Wolfgang Hess berufen wurde, der sich dem Genom und der RNA von Cyanobakterien widmet. Die Forschung von Haehnel hat als neue Richtung außer dem Verständnis der Faltung von Proteinen heute Proteomics und Systembiologie von Chloroplasten als einen Schwerpunkt etabliert, der durch die von der DFG geförderte Hochleistungsmassenspektrometrie möglich wurde.

Botanik
Mit dem Ausscheiden von Hans Mohr, der drei Jahre vor seiner Emeritierung den Ruf als Vorstandsmitglied der neu gegründeten Akademie für Technikfolgenabschätzung in Stuttgart erhielt, übernahm im Jahre 1992 Peter Schopfer die Lehrstuhlvertretung, unterstützt von den Professorenkollegen Edgar Wagner, Eckhard Wellmann und Eberhard Schäfer. Letzterer folgte 1995 als Lehrstulinhaber Mohr nach. Nach der Pensionierung von Wagner und Wellmann erhielt 2002 Klaus Palme den Ruf auf eine Professur für Pflanzenbiotechnologie.
Nachdem ursprünglich, neben anderen Aspekten der Pflanzenphysiologie, insbesondere die pflanzliche Licht-Perzeption im Mittelpunkt der Forschung gestanden hatte, beschäftigen sich heute die Arbeitsgruppen des Lehrstuhls mit der Weiterleitung externer Signale innerhalb der Pflanzenzelle und deren Auswirkung auf die Genexpression sowie mit der Entwicklungsbiologie von Pflanzen an verschiedenen Modellorganismen. Schäfer war von 1983-1994 Sprecher des SFB 206 „Biologische Signalreaktionsketten“, von 1994-2006 stellv. Sprecher des SFB 388 „Zelluläre Funktionen dynamischer Protein Wechselwirkungen“, von 2001 bis heute stellv. Sprecher des SFB 592 „Signalmechanismen in Embryogenese und Organogenese“. In den zurückliegenden zehn Jahren wurden in internationaler Kooperation verschiedenste HFSP- und EU-Projekte durchgeführt (Molecular properties of type I and II phytochromes and achievements to study structure function relations; Transduction of UV-B signals in plants; Temporal and spatial regulation of phytochrome in the control of plant gene expression; PHOTARCH: The photoregulation of plant architecture and performance; OPTOMIZE: Architecture engineering in the tomato). Als Gastwissenschaftler der Alexander-von-Humboldt-Stiftung arbeiteten Winslow Briggs (Washington, USA) und Ferenc Nagy (Szeged, Ungarn) äußerst erfolgreich in Freiburg. Briggs erhielt für seine Verdienste im Jahr 2002 von der Fakultät die Ehrendoktorwürde, Nagy ist seit 2004 Honorarprofessor der Fakultät.
Mehrere Nachwuchswissenschaftler des Lehrstuhls wurden kurz nach ihrer Habilitation auf Professuren berufen: Alfred Batschauer (seit 1997 C4-Professur an der Universität Marburg, Botanisches Institut); Peter Nick (seit 2003 C4-Professur an der Universität Karlsruhe (TH), Botanisches Institut); Klaus Harter (seit 2004 C4-Professur an der Universität Tübingen, ZMBP – Zentrum für Molekularbiologie für Pflanzen).

Geobotanik
Mit dem Ausbau der Fakultät in den 70er Jahren erwies es sich als notwendig, den Bereich der organismischen und ökosystemaren Botanik in der Lehre zu verstärken und die Vegetationsökologie als Forschungszweig zu intensivieren. Damit sollten auch die zunehmend ins Bewußtsein der Öffentlichkeit tretenden Umweltprobleme von geobotanischer Seite angegangen werden. Inhaberin des 1975 gegründeten Lehrstuhls für Geobotanik wurde Otti Wilmanns, die zweite Professur übernahm 1980 Arno Bogenrieder. Nach der Emeritierung von Wilmanns folgte im März 1997 Ulrich Deil.
Der Kern der Forschungsarbeiten war und ist die vegetationsökologische Grundlagenforschung, insbesondere zu Wäldern der temperaten und subtropischen Klimazone und zu den Ökosystemen Weinberg, Moore, temporäre Gewässer und Tropfwasserhalbhöhlen. Räumliche Schwerpunkte sind Südwestdeutschland und der südwesteuropäisch-nordafrikanische Mittelmeerraum. Historische Einflüsse auf die aktuelle Pflanzendecke werden im Graduiertenkolleg „Gegenwartsbezogene Landschaftsgenese“ erforscht. Ein weiteres interdiszplinäres Projekt befaßt sich auf experimenteller Grundlage mit dem Ackerbau des Spätneolithikums.
Anwendungsorientierung ist fester Bestandteil in Ausbildung und Forschung. Fragen des Naturschutzes und der Umweltsicherung spielen z.B. im wissenschaftlichen Begleitprogramm zur Biotopkartierung und in Projekten für Angewandte Ökologie des Landes Baden-Württemberg eine wichtige Rolle. Für Themen mit regionalem Bezug bestehen Kooperationen unter anderem zum Staatlichen Weinbauinstitut und zur Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt in Freiburg.

Mikrobiologie
Das Fach Mikrobiologie an der Universität Freiburg wurde im Jahre 1964 bei der Neuordnung der Fakultät für Biologie begründet. Der Freiburger Lehrstuhl für Mikrobiologie war einer der ersten seiner Art in ganz Deutschland und wurde in Verbindung mit mikrobiologischen Arbeitsgruppen am MPI für Immunbiologie zu einem Zentrum für mikrobiologische Forschung. Gerhart Drews baute den Lehrstuhl auf und leitete ihn bis zu seiner Emeritierung im Jahre 1993. Die Freiburger Mikrobiologie veranstaltete 1991 die Jahrestagung der Vereinigung für allgemeine und angewandte Mikrobiologie (VAAM) mit 1.100 Teilnehmern.
Schwerpunkt der Forschung der ersten dreißig Jahre waren Photosynthesetreibende (phototrophe) Mikroorganismen. An ihnen wurden zentrale Themen der Biologie wie Photosynthese, Zellstruktur, Membranbiogenese, Zusammenbau komplexer Membranproteine und ähnliche Fragestellungen modellhaft untersucht. PD Dr. Monier Tadros (bis 1995), Georg Schön (bis 1999), Jürgen Oelze (bis 2004), Dr. Jochen Golecki (bis 2006) und Jürgen Weckesser (bis 2007) setzten diese Tradition fort (Regulation der Biosynthese des Photosyntheseapparats, Regulation der Stickstoffixierung, Polyphosphat-Stoffwechsel, Struktur von Lipopolysacchariden und Porinen, Toxine von phototrophen Bakterien).
In den letzten Jahren kamen neue Forschungsgebiete hinzu. Georg Fuchs als Nachfolger von Drews (seit 1994) beschäftigt sich mit neuen Prinzipien des bakteriellen Stoffwechsels (Aromatenstoffwechsel, CO2-Fixierungs-Mechanismen in autotrophen Bakterien, Acetat-Assimilation). Peter Graumann als Nachfolger von Oelze (seit 2004) befaßt sich mit drei Problemen der Zellbiologie von Prokaryonten am Modellbakterium Bacillus subtilis, die eng miteinander verzahnt sind. (1) Die Segregation von Chromosomen während des Zellzyklus, (2) das bakterielle Cytoskelett und (3) die Reparatur von Doppelstrangbrüchen der DNA und die Aufnahme von DNA (Kompetenz).
Derzeit verfügt der Lehrstuhl Mikrobiologie über drei Professuren und drei wissenschaftliche Mitarbeiterstellen. Die Arbeiten wurden vor allem durch die DFG im Rahmen von Einzelprojekten, von Schwerpunktprogrammen, im Rahmen einer Forschergruppe und von SFBs unterstützt. Das DFG-Graduiertenkolleg „Biochemie der Enzyme“ (1998-2007) wird unter Federführung der Mikrobiologie organisiert. Weitere Fördermittel stammten vom Fonds der Chemischen Industrie, von Firmen (Degussa, DuPont, BASF), von Ministerien sowie aus dem Leibniz-Preis der DFG an Fuchs (1997).

Pflanzenbiotechnologie
Im Jahre 1999 wurde durch Unterstützung des Ministeriums, des Rektorates und der Fakultät für Biologie am Institut Biologie II der Lehrstuhl für Pflanzenbiotechnologie ad personam neu eingerichtet und Ralf Reski berufen. Die Gruppe bearbeitet vornehmlich das Laubmoos Physcomitrella patens und kooperiert auf diesem Gebiet, insbesondere im Bereich der funktionellen Genomanalyse, mit einem weltweit tätigen Konzern und im Bereich der Herstellung therapeutischer Proteine mit einer Freiburger start-up-Firma. Im Bereich der Grundlagenforschung arbeitet die Pflanzenbiotechnologie unter anderem im DFG-Schwerpunktprogramm 1067 (Sprecher: Reski), im SFB 388 sowie in den Graduiertenkollegs GK257 und GK1305. Ferner ist die Gruppe im internationalen „Moss Genome Consortium“ durch Unterstützung des US Department of Energy sowie der DFG an der vollständigen Entschlüsselung des Genoms von Physcomitrella beteiligt. All diese Arbeiten werden mit Hilfe der Computational Biology in einem systembiologischen Ansatz verknüpft.

Zellbiologie
Der Berufung auf den neu eingerichteten Lehrstuhl für Zellbiologie folgte 1968 Peter Sitte, wobei die großzügige Erstausstattung in personeller und apparativer Hinsicht (mehrere teure Großgeräte wie Elektronenmikroskope, Ultramikrotome und Ultrazentrifugen, ein biochemisches Labor mit allen Möglichkeiten der Chromatographie und dem Einsatz radioaktiver Isotope) ihm die Entscheidung erleichterte. Zusammen mit Sitte kam aus Heidelberg einer der besten Elektronenmikropiker dieser Zeit, Heinz Falk, an den Lehrstuhl. Nach Fertigstellung des neuen Institutes wurde durch eine Reihe von Arbeitsgruppen ein breites Spektrum aktueller zellbiologischer Fragen erfolgreich bearbeitet, die vom Zellfeinbau (u.a. Zellwände und Plasmodesmen, Plastiden, Zellkern und Nucleolen, Cyzoskelett) bis zur Biosynthese von Carotinoiden und Problemen der Endycytobiologie reichten. Sitte hat mehrfach verantwortungsvolle Aufgaben im Wissenschaftsbetrieb übernommen: er war Präsident der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie und der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte, der ISEG (International Society of Endocytobiology, German Section), und er war Gründungspräsident der Deutschen Gesellschaft für Zellbiologie. Zusammen mit Falk hat er über ein Jahrzehnt lang die neugegründete Zeitschrift „Biologie in unserer Zeit“ herausgegeben, in Ko–Autorschaft mit Hans Kleinig drei Auflagen des erfolgreichen Lehrbuchs „Zellbiologie“, weiterhin mit drei bzw. vier Mitautoren das große „Lehrbuch der Botanik für Hochschulen“ (33.-35. Aufl.), das Eduard Strasburger vor über 100 Jahren begründet hatte. Diese Leistungen fanden breite Anerkennung, die sich in zahlreichen wissenschaftliche Auszeichnungen niederschlugen.
Eine Reihe von Habilitationen belegen die erfolgreiche Arbeit der Mitarbeiter. Alle Dozenten sind später in hohe Positionen aufgerückt: Rainer Kollmann wurde Ordinarius in Kiel, Werner W. Franke erreichte eine führende Stellung im Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg, Frank Wunderlich eine Professor in Düsseldorf, Bernhard Wolf in München, Uwe G. Maier in Bayreuth und Marburg. Kleinig lehnte wegen schlechterer Arbeitsbedingungen einen Ruf auf ein Ordinariat in Hamburg ab. Sein Schüler und Mitarbeiter Peter Beyer ist durch den in Zusammenarbeit mit Ingo Potrykus gentechnisch modifizierten "Goldenen Reis" weltbekannt geworden.
Eine neue Ära am Lehrstuhl für Zellbiologie wurde eingeleitet durch die Berufung von Gunther Neuhaus (1995) von der ETH-Zürich als Nachfolger von Sitte. Die wissenschaftlichen Schwerpunkte der Zellbiologie umfassen nun die Aufklärung von Signalnetzwerken bei Pflanzen (Abiotischer Stress, Licht) und die Ausrichtung in „Nutrional Genomics“ der Gruppe von Beyer. Nach Ausscheiden von Kleinig erhielt Beyer 2002 den Ruf auf die Nachfolge. Die Zellbiologie am Institut für Biologie umfaßt neben diesen beiden weltweit kooperierenden Gruppen – auf der Basis von internationalen Grants (EU, Bill and Melinda Gates Foundation, HarvestPlus) – eine zentrale moderne Serviceeinheit für Elektronenmikroskopie.