Die biomedizinische Forschung an der Fakultät hat das Ziel Mechanismen von Krankheiten auf molekularer Ebene zu erkennen und biotechnologische Methoden zu entwickeln, mit denen sich diese Prozesse beeinflussen lassen, um eine exaktere Diagnostik und neuartige Wirkstoffe entwickeln zu können. Die biomedizinisch forschenden Fachgebiete der Fakultät sind über das Zentrum für Medizinische Biotechnologie (ZMB) mit Arbeitsgruppen der Medizinischen Fakultät des Universitätsklinikums und der Fakultät für Chemie eng vernetzt. Der im November 2024 eröffnete Forschungsschwerpunkt One Health Ruhr der Universitätsallianz Ruhr und die im April 2025 an der Fakultät eingerichtete Alexander von Humboldt-Professur, die mit der international renommierten Molekularbiologin Dana Branzei besetzt wurde, ergänzen dieses Netzwerk zu einem hochattraktiven Forschungsumfeld.

Jährlich werden aus ca. 1500-2000 Berwerber:innen ca. 50 Studierende im interdisziplinären, forschungsorientierten Bachelor- und Master-Studiengang Medizinische Biologie zugelassen und zu hochqualifizierten Nachwuchswissenschaftlern ausgebildet. Vor 5 Jahren wurde außerdem der Bachelor- und Master-Studiengang Molekularbiologie neu eingerichtet. Die Studierenden haben nach dem Master-Abschluss oder im Falle ausgezeichneter Leistungen im Fast-Track-Verfahren nach dem Bachelor-Abschluss die Möglichkeit, ihre Promotion anzufertigen. Es besteht ebenfalls die Möglichkeit MD/PhD Programme zu belegen.

International renomierte Wissenschaftler:innen und die auf dem aktuellsten wissenschaftlichen und technischen Stand ausgestatteten Labore bieten Forschern und Studierenden ideale Bedingungen.

Peter Bayer Strukturelle und Medizinische Biochemie

Strukturelle und Medizinische Biochemie

Überblick Forschung
Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Peter Bayer konzentriert sich auf die Aufklärung von Protein-Protein- und Protein-Ligand-Wechselwirkungen unter Verwendung biochemischer und biophysikalischer Strategien, zusätzlich zur NMR als Hauptwerkzeug für die Strukturbestimmung von Biomolekülen. Ihre Forschung ist vorwiegend auf menschliche Enzyme/Proteine und deren makromolekulare Komplexe ausgerichtet, die an posttranslationalen Modifikationsprozessen beteiligt sind.
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Dominik Boos Molekulare Genetik II

Molekulare Genetik II

Überblick Forschung
Ziel der Forschung von Prof. Dr. Dominik Boos ist es, die Mechanismen der DNA-Replikation in Wirbeltierzellen besser zu verstehen und deren Integration in zelluläre Prozesse zu entschlüsseln. Ein Fokus seiner Arbeit liegt auf dem Treslin-TopBP1-MTBP-Proteinkomplex, den er als einen der Hauptakteure von Initiationsprozessen der DNA-Replikation identifizieren konnte. Diese Erkenntnisse können wesentlich dazu beitragen, die Ursachen genetischer Instabilität zu verstehen, die z. B. mit Krebs assoziiert sind.
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Dana BranzeiBiologische und Genomische Behandlungsansätze

Biologische und Genomische Behandlungsansätze

Überblick Forschung
Prof. Dr. Dana Branzei untersucht, wie Zellen DNA-Schäden reparieren und tolerieren können und wie die verschiedenen DNA-Reparaturmechanismen miteinander und mit anderen zellulären Prozessen gekoppelt sind. Mit ihren Studien zur Funktionsweise der fehlerfreien DNA-Schadenstoleranz gelang ihr ein Durchbruch: Sie konnte nachweisen, dass DNA-Reparaturmechanismen in die Erkennung von DNA-Schäden und in die Reaktionen der Chromatinassemblierung integriert sind. Seit April 2025 ist Dana Branzei Alexander von Humboldt-Professorin an der Fakultät für Biologie der UDE.
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Michael Ehrmann Mikrobiologie

Mikrobiologie

Überblick Forschung
Die Gruppe von Prof. Dr. Michael Ehrmann untersucht evolutionär konservierte zelluläre Faktoren, insbesondere die HtrA‑Familie von Serinproteasen, die an Schlüsselaspekten der Qualitätskontrolle beteiligt sind. Ziel ist es, die allgemeinen Konzepte aufzudecken, die den molekularen Mechanismen der Proteindiagnose, ‑reparatur und ‑degradation zugrunde liegen. Ein Versagen der Qualitätskontrolle kann das Zellwachstum beeinflussen und schwere Krankheiten wie bakterielle Infektionen bis hin zu neurodegenerativen und arthritischen Erkrankungen oder Krebs verursachen. Arbeiten über menschliches HTRA1 haben gezeigt, dass es bei Krebs, bei Arthritis und bei der Alzheimer-Krankheit eine Rolle spielt. Zusammen mit Markus Kaiser und Biotech- und Pharmaunternehmen entwickelt die Gruppe Werkzeuge für die Grundlagenforschung und die Arzneimittelentwicklung mithilfe chemisch-biologischer Ansätze.
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Farnoush Farahpour Farahpour Lab

Farahpour Lab

Überblick Forschung
Die Forschungsgruppe von Dr. Farnoush Farahpour beschäftigt sich mit dem Verständnis komplexer biologischer Prozesse, insbesondere solcher mit Relevanz für die Onkologie, durch den Einsatz mathematischer Modelle und computergestützter Methoden. Ein zentrales Interesse der Gruppe liegt in der Entwicklung mechanistischer, hypothesengestützter Modelle zur Beschreibung der räumlichen und zeitlichen Dynamik interagierender Systeme. Ein Schwerpunkt ihrer Forschung ist die Modellierung molekularer und zellulärer Reaktionen auf Strahlung mithilfe von Differenzialgleichungen, agentenbasierten Modellen und Datenanalysen. Zudem interessiert sie sich für grundlegende öko-evolutionäre Prozesse, die vielfältige und heterogene Systeme in der Biologie prägen.
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Doris Hellerschmied-Jelinek Mechanistische Zellbiologie

Mechanistische Zellbiologie

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Die Gruppe von Prof. Dr. Doris Hellerschmied-Jelinek nutzt chemische Biologie zur Entschlüsselung der Proteinhomöostase. Zellen müssen Stress durch vielfältige, sich ändernde Umweltbedingungen standhalten. Eukaryontische Zellen nutzen zelluläre Kompartimente, die Organellen, um ihre Funktionen und die allgemeine zelluläre Homöostase aufrechtzuerhalten. Während die Stressreaktionsmechanismen auf der Ebene des endoplasmatischen Retikulums (ER) eingehend untersucht sind, untersucht die Gruppe die bisher unerforschte Rolle des Golgi-Apparats und seine Mechanismen als Reaktion auf Stress und im Umgang mit ungefalteten Proteinen.
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Daniel Hoffmann Bioinformatik und Computergestützte Biophysik

Bioinformatik und Computergestützte Biophysik

Überblick Forschung
Die Gruppe von Daniel Hoffmann entwickelt mathematische und computergestützte Modelle biologischer Systeme. Oft sind diese Modelle probabilistisch, weil biologische Systeme hochkomplex, variabel und nicht vollständig charakterisiert sind, und Wahrscheinlichkeiten ein effektiver Weg sind, mit solchenUnsicherheiten umzugehen. Mit Hilfe von solchen Modellierungsmethoden, vor allem der Bayes-Analyse, charakterisiert die Gruppe biologische Systeme quantitativ, sodass der direkte Vergleich von Modellvorhersagen und Messung möglich wird. Wie ein "Schweizer Messer" lässt sich dieser Ansatz auf eine Vielzahl unterschiedlicher biologischer Systeme anwenden. Dementsprechend kooperiert die Arbeitsgruppe mit Forschenden aus verschiedenen Anwendungsfeldern der Biomedizin, wie der Immunologie und der Krebsforschung.
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Markus KaiserChemische Biologie

Chemische Biologie

Überblick Forschung
Die Gruppe von Prof. Dr. Markus Kaiser entwickelt und nutzt chemisch-biologische Ansätze, um verschiedene Aspekte der regulierten Proteolyse zu untersuchen und die molekularen Mechanismen hinter der Wirkung bioaktiver kleiner Moleküle zu erforschen. Ziel der Gruppe ist es, die wissenschaftlichen Erkenntnisse aus ihrer Grundlagenforschung unmittelbar für die Arzneimittelforschung und die Entwicklung medizinischer Anwendungen zu nutzen.
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Shirley Knauer Molekularbiologie II

Molekularbiologie II

Überblick Forschung
Die Gruppe von Prof. Dr. Shirley Knauer konzentriert sich auf die Schnittstelle zwischen grundlegender und translationaler molekularbiologischer Forschung. Sie untersucht Schicksalsentscheidungen der Zelle im Hinblick auf Entwicklung und Krankheit, mit einem Schwerpunkt auf den mechanistischen (patho)biologischen Netzwerken des Apoptose-hemmenden Proteins Survivin und der Protease Taspase1. Ihre Projekte zielen darauf ab, die biologischen Funktionen von Survivin in Stresszuständen der Zelle, einschließlich der DNA-Schadensreaktion und der zellulären Seneszenz, zu verstehen und wie Taspase1 und ihre Targets zur Zellschicksalsentscheidung durch substratspezifische Spaltung beitragen.
Um diese wissenschaftlichen Fragen zu untersuchen, kombinieren sie innovative Werkzeuge wie High-End-Lebendzellmikroskopie mit krebsspezifischen und biochemischen Protein-Protein-Interaktionsanalyse-Assays, Chemikalien, Nanosonden, spezifischen Nanokörpern und gezieltem Proteinabbau (TPD).
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Hemmo Meyer Molekularbiologie I

Molekularbiologie I

Überblick Forschung
Die Forschung der Gruppe von Prof. Dr. Hemmo Meyer konzentriert sich auf die Aufklärung der molekularen Mechanismen, die es Zellen ermöglichen, Homöostase zu bewahren und auf Stress zu reagieren, mit besonderem Fokus auf dem Ubiquitin-Proteasom-System (UPS) und seiner Rolle bei der Regulation der Proteindegradation und der Autophagie. Ein Schwerpunkt ist die AAA+-Typ ATPase VCP/p97, die sich als zentrales Element des UPS herausgestellt hat. Sie steuert eine Vielzahl von Prozessen wie den ER-assoziierten Abbau, die ribosomale Qualitätskontrolle, die Reaktion auf DNA-Schäden und die Autophagie. Mutationen in VCP/p97 führen beim Menschen zu degenerativen Erkrankungen wie der amyotrophen Lateralsklerose (ALS) und der frontotemporalen Demenz (FTD), während die pharmakologische Hemmung von VCP/p97 als Strategie für die Krebstherapie in Betracht gezogen wird. Die Gruppe hat wesentlich dazu beigetragen, die molekulare Funktion von VCP/p97 aufzuklären und zu verstehen, wie es mit einer Vielzahl von akzessorischen Faktoren zusammenarbeitet, um verschiedene Stressreaktionen in unterschiedlichen Kompartimenten auszulösen. Mehr erfahren

Andrea Musacchio Mechanistische Zellbiologie (MPI Dortmund)

Mechanistische Zellbiologie (MPI Dortmund)

Überblick Forschung
Die Gruppe von Andrea Musacchio (Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund) erforscht die molekularen Mechanismen der Zellteilung in menschlichen Zellen. Die Themen reichen von der Organisation des Mikrotubuli-Zytoskeletts, insbesondere des mitotischen Spindelapparats, bis zur Organisation der Zentromere und Kinetochore. Musacchios Labor kombiniert biochemische Rekonstitution mit biophysikalischen Untersuchungen und Zellanalysen und konzentriert sich auf die detaillierten molekularen Mechanismen, die der Zellteilung zugrunde liegen. Musacchios Labor berichtete über Struktur- und Funktionsanalysen des inneren Kinetochor-CCAN-Komplexes, des äußeren Kinetochor-KMN-Komplexes und der Kinetochor-Korona, die alle für die Organisation der menschlichen Zentromere und Kinetochore wesentlich sind. Musacchio untersuchte auch die molekularen Mechanismen der Zentromerwartung, die für die Chromosomentrennung unerlässlich ist. Für seine Arbeiten wurde Musacchio mit dem Leibniz-Preis der DFG 2020 ausgezeichnet und in die Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina gewählt.
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Perihan NalbantMolekulare Zellbiologie

Molekulare Zellbiologie

Überblick Forschung
Die Gruppe von Prof. Dr. Perihan Nalbant erforscht die molekularen Mechanismen der Zellmigration. Bei Krebs sind viele regulatorische Prozesse gestört, was zu stark invasivem Zellverhalten und Metastasierung führt. Die Proteine der Rho-GTPase-Familie, RhoA, Cdc42 und Rac, sind bekannt dafür, dass sie für die Zellmigration und andere Prozesse im Zusammenhang mit der Krebsinvasion entscheidend sind. Der Schwerpunkt ihrer Forschung liegt auf der Frage, wie die räumliche und zeitliche Regulierung der Rho-GTPase-Aktivität während der Zellmigration organisiert ist und wie diese Mechanismen bei Krebs verändert werden. Um dies zu erreichen, verwendet die Gruppe Fluoreszenz-Biosensor-Bildgebung, um die lokalisierte GTPase-Aktivität in lebenden Zellen sichtbar zu machen. Die Kombination dieser Werkzeuge mit anderen modernen zellbiologischen Methoden wie der siRNA-Technologie ist ein leistungsfähiges Mittel, um herauszufinden, wie das komplexe Netzwerk von vorgelagerten Regulatoren die lokalisierte Rho-Protein-Signalisierung beeinflusst und wie sich dies auf die normale oder abnorme Zellmigration auswirkt.
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Stefan RaunserStrukturbiochemie (MPI Dortmund)

Strukturbiochemie (MPI Dortmund)

Überblick Forschung
Unsere Forschung konzentriert sich auf die Bestimmung hochauflösender Strukturen von Muskeln und essenziellen Muskelproteinen, um detaillierte Einblicke in die molekularen Grundlagen der Muskelkontraktion und -regulation zu gewinnen. Im Fokus stehen dabei unter anderem die Struktur und Dynamik von Aktinfilamenten, die ebenfalls eine wichtige Rolle im Aufbau und in der Funktion des Zytoskeletts spielen. Darüber hinaus interessieren wir uns für den Wirkmechanismus bakterieller Toxinkomplexe. Wir nutzen Kryo-Elektronenmikroskopie (Kryo-EM) und Kryo-Elektronentomographie (Kryo-ET) als Schlüsseltechniken für unsere strukturellen Untersuchungen und beteiligen uns rege an deren Weiterentwicklung durch Software- und Methodenentwicklungen.
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Barbara Saccà Bionanotechnologie

Bionanotechnologie

Überblick Forschung
Die Gruppe von Prof. Dr. Barbara Saccá nutzt DNA-Nanotechnologie, um vereinfachte Modelle komplexer biologischer Systeme zu konstruieren, in denen einzelne strukturelle und funktionelle Parameter vorhersehbar manipuliert werden können. Ihr wissenschaftliches Ziel ist es, drei grundlegende Aspekte natürlicher selbstorganisierender Systeme besser zu verstehen: hierarchische Ordnung, räumliche Begrenzung und dynamische Reaktion.DNA-Origami-Strukturen erlauben es, komplexe biologische Prozesse in vitro nachzubilden, und helfen, zelluläre Mechanismen besser zu verstehen, ohne direkt in lebende Systeme eingreifen zu müssen. DNA-Nanostrukturen können als Gerüstsysteme für Enzyme, Antikörper oder Liganden dienen und sind programmierbar, stabilisierbar und funktionsfähig unter physiologischen Bedingungen. Sie besitzen großes Potenzial für biotechnologische Anwendungen im Bereich Medizin sowie Umwelt- und Materialwissenschaften.
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Andrea VortkampEntwicklungsbiologie

Entwicklungsbiologie

Überblick Forschung
Die Gruppe von Prof. Dr. Andrea Vortkamp erforscht die molekularen Grundlagen von Skeletterkrankungen, um die Entwicklung gezielter Reparaturstrategien zu ermöglichen. Im Fokus sind dabei die molekularen Mechanismen, die die Differenzierung und das Wachstum der Skelett-Elemente während der Embryonalentwicklung und im postnatalen Leben regulieren. Die Gruppe konzentriert sich u. a. auf die Differenzierung von Chondrozyten in der Wachstumsfuge enchondraler Knochen, die Entstehung von Knochentumoren sowie die Entwicklung und Erhaltung des Gelenkknorpels in den Gelenken. Genetisch bedingte Skelett-Fehlbildungen und degenerative Knochenerkrankungen wie Osteoarthritis und rheumatoide Arthritis stellen große Herausforderungen für die moderne Medizin dar. Sie können zu starken Schmerzen, Bewegungseinschränkungen und einer erheblichen Beeinträchtigung der Lebensqualität führen.
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Stefan WestermannMolekulare Genetik I

Molekulare Genetik I

Überblick Forschung
Die Forschung der Gruppe von Prof. Dr. Stefan Westermann konzentriert sich auf die Mechanismen der Chromosomenverteilung während der Zellteilung, insbesondere auf die Rolle von Kinetochoren und dem Mikrotubuli-Zytoskelett. Sie untersucht, wie duplizierte Genome präzise von einer Zellgeneration zur nächsten weitergegeben werden, und erforscht die molekularen Defekte, die zu Fehlern in der Chromosomenverteilung führen können, welche wiederum Geburtsfehler und Krebs verursachen können. Hierfür werden experimentelle Techniken eingesetzt wie die in-vitro-Rekonstitution und biochemische Analyse von Proteinen und Multiproteinkomplexen, Hefegenetik und funktionelle Analyse der Chromosomensegregationsmaschinerie in vivo, fortschrittliche Bildgebungsverfahren wie Totalreflexionsfluoreszenzmikroskopie mit Einzelmolekülsensitivität und rekonstituierte Assays für dynamisches Mikrotubuli-Wachstum.
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