Subsidies voor synthetisch leven, Parkinson en plastic zonnecellen

Deze week ontvingen drie onderzoekers van de Faculty of Science and Engineering (voorheen de faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen) een onderzoeksubsidie. Het gaat om Sijbren Otto (onder), celbiologen Arjan Kortholt en Peter van Haastert (volgende pagina) en Jan Anton Koster, ondezoeker bij de groep Physics of Organic Semiconductors (derde pagina).

H oogleraar systems chemistry Sijbren Otto ontvangt van onderzoekfinancier NWO een VICI-beurs van anderhalf miljoen euro. Het onderwerp is Darwiniaanse evolutie van moleculen

Levende wezens ondergaan een Darwiniaanse evolutie. ‘Kunnen we chemische moleculen ook zo laten evolueren,’ vraagt chemicus Sijbren Otto zich af. De onderzoekers proberen deze vraag te beantwoorden door moleculen te ontwikkelen die kopieën van zichzelf kunnen maken onder omstandigheden waarin mutaties en selectie optreden.

De chemie heeft zich tot nu toe vooral gericht op het laten ontstaan van stabiele systemen. De tijd is echter rijp om ook stelsels te onderzoeken die niet in evenwicht zijn. Biologische systemen bestaan bij de gratie van vorming en verval, van synthese en degradatie, van een opeenvolging van leven en dood. Sijbren Otto wil onderzoeken of deze biologische principes ook toepasbaar zijn in de synthetische chemie. Zelf-assemblerende en zelf-replicerende macromoleculen spelen daarbij een belangrijke rol. Kunstmatige chemische systemen van dergelijke moleculen zouden ook een Darwiniaanse evolutie kunnen ondergaan. Een eerste stap in de richting van synthetisch leven, hoopt Otto.

$1.300.000 Subsidie van de Michael J Fox Foundation voor Parkinson onderzoek

Een consortium waarvan RUG-celbiologen Arjan Kortholt en Peter van Haastert deel uitmaken ontvangt $1.300.000 subsidie van de Michael J. Fox Foundation for Parkinson’s Research. Doel van het project is de structuur en functie van het aan Parkinson gekoppeld eiwit LRRK2 te bepalen.

Erfelijke vormen van de ziekte van Parkinson worden onder meer veroorzaakt door mutaties in het LRRK2 gen. Het menselijke LRRK2 is lastig te bestuderen omdat het moeilijk is op te zuiveren. De Groningse onderzoekers hebben eerder laten zien dat het gen Roco4 van de slijmzwam Dictyostelium er sterk op lijkt. Mutaties in Roco4 van Dictostelium bleken bruikbaar om de Parkinson-veroorzakende mutaties bij mensen te onderzoeken.

Met de nieuwe subsidie wil het consortium op dit werk voortbouwen en de werking en structuur van het LRRK2 eiwit (een enzym) achterhalen. Daarnaast zal gehumaniseerd Roco4 kinase gebruikt worden om verbeterde LRRK2 inhibitoren te ontwikkelen. Op deze manier verwachten de onderzoekers meer inzicht te krijgen in het ontstaan van LRRK2 gereguleerd Parkinson en hopen een bijdrage te kunnen leveren aan de ontwikkeling van medicijnen.

Het onderzoek van de Groningse groep wordt uitgevoerd samen met de groep van Alfred Wittinghofer van het Max Planck Instituut in Dortmund voor opheldering van driedimensionale structuren van eiwitten. Het onderzoek is onderdeel van het door MJFF gesteund “LRRK2 Biological structure and function” consortium, dat verder bestaat uit onderzoekers van Emerald Biostructures, Helmholtz Zentrum Muenchen, SomaLogic en de Mount Sinai School of Medicine.

Jan Anton Koster krijgt van NWO, FOM en Shell een promovendus, voor onderzoek naar nieuwe plastic zonnecellen.

Het gaat om een speciale publiek-private samenwerking tussen Shell, onderzoekfinancier NWO en de stichting voor fundamenteel onderzoek der materie FOM. Het initiatief lag bij Shell. Dit bedrijf wil in Bangalore, India, een grote onderzoeksfaciliteit opzetten. Daar zijn hoog opgeleide werknemers voor nodig. Shell financiert daarom een promotietraject in Nederland voor 75 Indiërs.

In de eerste ronde ging het om onderzoek op het grensvlak van computational science en energie. Shell selecteerde 45 kandidaten uit een groot aantal gegadigden en vroeg Nederlandse onderzoekers een onderzoeksvoorstel te schrijven. Uit 139 voorstellen zijn er vervolgens 22 geselecteerd. Daar was één Groningse aanvraag bij, van Jan Anton Koster, onderzoeker bij de afdeling Physics of Organic Semiconductors van het Zernike Institute for Advanced Materials.

Koster krijgt daarmee een Indiase promovendus. ‘Alle promovendi in dit project krijgen van Shell een baangarantie. Als we willen, mogen ze na hun promotie in Bangalore komen werken.’ Het project van Koster gaat over plastic zonnecellen. ‘Voor de werking van een zonnecel is de diëlektrische constante van het materiaal van belang. Dit bepaalt hoe gemakkelijk vrije elektronen met hun tegenpool, de zogeheten gaten, weer recombineren’, legt Koster uit. Door die recombinatie gaan vrije elektronen in het materiaal verloren, wat dus de stroomopbrengst vermindert. ‘Een hoge diëlektrische constante vermindert dit. Maar plastic zonnecellen bestaan uit twee materialen: een polymeer en een buckybal-achtige stof, elk met een eigen diëlektrische constante.’ Het nieuwe onderzoek moet via computersimulaties laten zien welke combinatie van diëlektrische constanten optimaal is voor de werking van een plastic zonnecel.

Koster is verbonden aan het Zernike Institute for Advanced Materials van de RUG en is lid van de FOM Focusgroep Next Generation organic photovoltaics