Biologische Polymeraggregate spielen eine wesentliche Rolle bei der Zellfunktion. Sie sind auch von medizinischer Bedeutung, da durch Phasentrennung gebildete flüssige Tröpfchen Zwischenstufen bei der Bildung fester Proteinaggregate sein können, die bei altersbedingten Krankheiten, z. B. der Alzheimer-Krankheit, eine entscheidende pathologische Rolle spielen. Jüngste Experimente legen nahe, dass die Verfestigung von Proteinkondensaten durch die Kondensatoberfläche vermittelt wird. Die theoretische Modellierung der Phasentrennung in biologischen (und anderen) Systemen ist über feldtheoretische Modelle möglich, die wesentlich zu unserem Verständnis solcher Prozesse beigetragen haben. Sie ermöglichen auch eine Ableitung der klassischen Keimbildungstheorie, die beschreibt, wie ein System von einer metastabilen in eine stabile Phase übergeht. Solche Studien beschränken sich derzeit meist auf sehr einfache Nukleationsszenarien und haben insbesondere nicht das Erstarrungsszenario behandelt, das für neurodegenerative Alterskrankheiten wie die Alzheimer-Krankheit, die Frontotemporale Demenz (FTD) und die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) relevant ist - siehe z. B. CRC 1551 Projekte R02 (PIs Kremer/Kukharenko/Ulrich), R04 (PIs Landfester/Methner/Weil), R08 (PIs Dormann/Stelzl), und R13 (PIs Andrade/Dormann/Walther).
Johannes Gutenberg-Universität Mainz