Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
Gatersleben

Chromosomen in Forschung und Schule
Chromosomen sind Träger der Erbinformation und spielen damit eine zentrale Rolle in der Pflanzenzüchtung. Ihre Zusammensetzung ist entscheidend für die Vererbung von Merkmalen und somit für die Vielfalt von Pflanzenarten und Sorten. In der Züchtung wird die genetische Zusammensetzung eines Organismus verändert, um gewünschte Eigenschaften zu fördern oder neue Sorten zu entwickeln.
Der Vortrag wird die gegenwärtige Forschung und zukünftige Anwendungsfelder der Chromosomenbiologie darstellen. Im Weiteren wird ein Experiment vorgestellt, in dem Schüler experimentell mit der CRISPR/Cas9-Methode und der Organisation von Chromosomen bzw. Genomen im Biologieunterricht vertraut gemacht werden können. Neben der gezielten Manipulation von Genen und Chromosomen können mit Hilfe von CRISPR/Cas9 auch definierte DNA-Sequenzen markiert werden.
Um dieses Experiment zu ermöglichen, wurde der fluoreszenzbasierte CRISPR-Nachweis von DNA durch eine nicht fluoreszenzbasierte Methode ersetzt. Die Detektion spezifischer Sequenzen in Chromosomen und Zellkernen wird unter Verwendung von alkalischer Phosphatase oder Peroxidase und einem Standard-Durchlichtmikroskop möglich gemacht. Diese Nachweismethode kann somit durchgeführt werden, auch wenn kein teures Fluoreszenzmikroskop zur Verfügung steht. Da es sich um ein nicht-transgenes Verfahren handelt, ist für die Durchführung des Experiments kein S1-Sicherheitslabor notwendig.

Zur Person
Andreas Houben wurde am 06.05.1963 in Magdeburg geboren. Er studierte Pflanzenzüchtung in Halle-Wittenberg, wo er 1993 auf dem Gebiet der Chromosomenbiologie promovierte. Von 1993 bis 1995 war er als Postdoktorand am Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung Gatersleben tätig. Von 1996 bis 2001 forschte er erst als DFG-Stipendiat und später als Queen-Elizabeth-II-Fellow an der Universität Adelaide (Australien). Seit 2001 ist er Arbeitsgruppenleiter und seit 2015 Leiter des Bereichs „Chromosomenbiologie“ am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), Gatersleben. 2005 war er Gastprofessor an der Kyoto-Universität (Japan), habilitierte 2010 und ist seit 2017 apl. Professor an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Seine Forschergruppe entschlüsselt die Regulation, Organisation und Evolution von Chromosomen. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse sollen zur Beschleunigung von Züchtungsprozessen eingesetzt werden.

Astrophysiker
Europäische Weltraumorganisation ESA
Paris

Die ESA-Mission Euclid: Aufbruch ins Dunkle Universum
Materie, wie wir sie kennen und beobachten können, macht gerade einmal 5% des Universums aus: Sterne, Planeten, Gas und Staub. Die restlichen 95% des Universums sind mysteriöse, unsichtbare Substanzen, die wir noch nicht verstehen, und die sich nur durch ihre Wirkung auf Licht und Materie verraten: Dunkle Materie und Dunkle Energie.
Wir kennen noch nicht einmal die Spitze des Eisbergs vom Universum. Genaugenommen nur die Hälfte der Spitze.
Die Euclid-Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA bringt Licht ins dunkle Universum. Euclid wurde 2023 gestartet, beobachtet und vermisst Milliarden von Galaxien und ihre Bewegung, über 10 Milliarden Lichtjahre und ebenso viele Milliarden Jahre kosmischer Geschichte. Ein Team von 3000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erstellt aus diesem gewaltigen Datensatz die große, dynamische Karte unseres Universums durch Raum und Zeit. Die Geschichte der Ausdehnung unseres Universums, der Bildung der Galaxien und ihrer großräumigen Verteilung geben uns neue Einsicht in die Eigenschaften der Dunklen Energie und Dunklen Materie. Die nie dagewesenen Daten werden auch viele andere Bereiche der Astronomie revolutionieren, wie dies zuvor schon die Gaia-Mission der ESA getan hat.
Euclid ist auch das neueste der bahnbrechenden Weltraumteleskope, in einer Reihe mit dem Hubble- und James Webb Teleskop.
Dies ist die Geschichte einer revolutionären, visionären Mission, die sowohl aus der Technik im Weltraum als auch aus einer enormen technischen und menschlichen Komponente auf der Erde besteht. Eine Geschichte kosmischer Dimensionen und einmaliger menschlicher Zusammenarbeit, großer Fragen zum Ursprung und der Zukunft unseres Universums und faszinierender Bilder.

Zur Person
Dr. Kai Noeske, geb. 1973, ist Astrophysiker und arbeitet in der zentralen Kommunikation der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Nach seinem Physikstudium und Promotion in Göttingen war er 11 Jahre lang wissenschaftlich in den USA tätig, an der University of California in Santa Cruz, am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics und als ESA-Astronom für das Hubble-Weltraumteleskop. Seine Forschung zur Entwicklung der Galaxien mit Weltraumteleskopen schließt unter anderem die Entdeckung der Galaxien-Hauptreihe ein. Zurück in Deutschland arbeitete er am Max-Planck-Institut für Astronomie/Haus der Astronomie in Heidelberg, und war als Manager des Science Dome wesentlich am Aufbau des Science Centers experimenta Heilbronn beteiligt. Seit 2020 arbeitet er für die ESA, von 2020 bis 2023 als Leiter der Kommunikation zur Weltraumwissenschaft.
Kai Noeske engagiert sich auch privat in der Verbreitung von Wissenschaft, mit zahlreichen Vorträgen sowie als Gast in Podcasts, TV und Radio. Er ist einer der Autorinnen und Autoren des „Survival Guide Wissenschaft“ für Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler.

Nobelpreisträger Chemie 2022
Universität Kopenhagen

Everything is chemistry
Humans are changing the structure and chemical composition of the world we live in at a historically unprecedented rate. This could have major consequences for all of us now and in the future. It is through chemistry that we can understand the changes that are happening and their consequences. Therefore, we should teach chemistry to our young people because it is through chemistry that we gain the self-understanding of man as an integral part of reality here on Earth. Even our emotions, thoughts and behavior are governed by chemistry, chemistry that has existed for hundreds of millions of years. “Everything is chemistry” will be illustrated with examples and prompts for discussion on how we can modernize our old education system to this all-encompassing concept of scientific empathy. And there’s room for a little “Nobel” chemistry too.

Zur Person
Morten Meldal is a Danish chemist and professor at the Department of Chemistry at the University of Copenhagen, Denmark. He was awarded the 2022 Nobel Prize in Chemistry, alongside Barry Sharpless and Carolyn Bertozzi, for the groundbreaking development of ‘Click chemistry and biorthogonal chemistry’. Throughout Meldal’s career, his research has had innovative influences on methods in peptide and combinatorial chemistry. The methodologies he helped pioneer—solid-phase and combinatorial peptide synthesis, and the CuAAC click reaction—have become standard practices in bioorganic and organic synthesis.

Mensch & KI: Transformer als Transformationstreiber und Gestaltung einer humanen digitalen Zukunft
Künstliche Intelligenz ist gekommen, um zu bleiben. Sie treibt einen tiefgreifenden Wandel in Wirtschaft und Gesellschaft voran, insbesondere durch leistungsstarke Transformer-Modelle, die Sprache, Daten und Prozesse automatisieren. Aber wie können Unternehmen diese Technologien nutzen, um wettbewerbsfähig zu bleiben, ohne den Faktor Mensch zu vernachlässigen?
In dieser Präsentation betrachten wir, wie Transformer funktionieren und wie sie sich auf Geschäftsmodelle, Arbeitsprozesse und Entscheidungsfindung auswirken. Die KI-Transformation eröffnet neue Möglichkeiten, stellt Unternehmen und Gesellschaft aber auch vor Herausforderungen: Wie lassen sich Effizienzgewinne und Innovation mit ethischer Verantwortung vereinbaren?
Wir diskutieren Erfolgsstrategien für die Integration von KI, die Rolle des Menschen und Wege zur Gestaltung einer nachhaltigen und menschenwürdigen digitalen Zukunft.
Der Wandel ist unausweichlich – aber es liegt an uns, ihn aktiv und verantwortungsbewusst zu gestalten.

Zur Person
Prof. Dr. Jivka Ovtcharova, Doppelpromotion in Maschinenbau und Informatik, wurde 2003 als erste Professorin der Fakultät für Maschinenbau und Leiterin des Instituts für Informationsmanagement im Ingenieurwesen an das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) berufen. Seit 2004 ist sie zudem die erste Direktorin am Forschungszentrum Informatik (FZI) in Karlsruhe im Bereich Intelligente Systeme und Produktionstechnik. Die gebürtige Bulgarin studierte Maschinenbau und Automatisierungstechnik in Sofia und Moskau und arbeitete an der Bulgarischen Akademie der Wissenschaften, für die Fraunhofer-Gesellschaft und in der Automobilindustrie am inspirierenden Zusammenspiel von Ingenieurwissenschaften und Informatik. Mit ihren Schwerpunkten trägt Prof. Ovtcharova maßgeblich dazu bei, traditionelle Ingenieurarbeit auf Basis moderner Technologien wie Künstliche Intelligenz, Virtuelle Realität, Mensch-Maschine-Interaktionsparadigmen und Digitale Ökosysteme faszinierend und erlebbar zu machen. Prof. Ovtcharova ist Gründerin mehrerer Zentren und Labore am KIT, Senatorin im Senate of Economy Europe, eine der 25 Frauen für die digitale Zukunft in Deutschland, Preisträgerin des ersten Inspiring Fifty DACH Award 2019, „20 Most Inspiring Women Leaders 2023“, national und international geschätzte Expertin, Keynote Speakerin, Autorin und Aufsichtsratsmitglied.