Signalwege zur Regulation der zellulären Homäostase

Das Doktoratsprogramm Signalwege zur Regulation der zellulären Homäostase untersucht molekulare Mechanismen, wie Organismen ihre Gewebe, Zellen und zellulären Biomoleküle erneuern. Während der Entwicklung und das ganze Leben hindurch müssen Organismen beschädigte Zellen und Biomoleküle abbauen und durch neue Komponenten ersetzen. Dieser Prozess der sogenannten Homöostase ist auch essentiell für die Gewebsregeneration nach Verwundungen und ihre Fehlfunktion trägt zur Entwicklung von Krankheiten und zum Altern bei. Die Homöostase wird durch ein komplexes Signaltrasnduktionssystem reguliert, womit die Organismen und Zellen Änderungen in der Umgebung erkennen und darauf reagieren können durch die Produktion neuer Biomoleküle oder durch den Abbau beschädigter Komponenten. Während die molekularen Prozesse, die zur Neusynthese von Biomolekülen führen, schon relativ gut untersucht sind, weiss man noch sehr wenig über die Regulation jener Prozesse, die zum Abbau von Zellmaterial führen, ganz besonders über den erst in den letzten Jahren gefundenen Weg zum Abbau von Proteinen und zellulären Komponenten, der als Autophagie bezeichnet wird. Das vorliegende Doktoratsprogramm wird die Signale zur Regulation dieser Prozesse sowie die molekularen Mechanismen der Autophagie von verschiedenen wissenschaftlichen Blickwinkeln in zellfreien Extrakten sowie in Zellsystemen und Mäusen untersuchen. Die wissenschaftlichen Ansätze umfassen die Aufklärung der atomaren Strukturen beteiliger Biomoleküle und die biochemische und zellbiologische Analyse der zellulären Vorgänge in der Autophagie, bis hin zur Entwicklung von bioinformatischen Methoden und mathematischen Modellen zur effizienten Auswertung und Interpretation der erzielten Resultate. Neben der hohen internationalen wissenschaftlichen Qualität der Projekte und der beteiligten Wissenschaftler, ist die Multidisziplinarität des Programmes ein besonderes Highlight. Die Studenten im Programm lernen dadurch, wie eine gemeinsame wissenschaftliche Fragestellung durch unterschiedliche Ansätze unter Verwendung verschiedener Disziplinen der modernen molekularen Biowissenschaften, wie Strukturbiologie, Biochemie, Zellbiologie, Bioinformatik und Mathemathik, effizient bearbeitet werden kann. Sie verlieren dadurch die Scheu sich auch mit Disziplinen ausserhalb ihrer speziellen Fächer zu befassen, was sie ideal für die zukünftigen diversen Anforderungen im Berufsleben vorbereitet. Neben den disziplinspezifischen Aspekten, die in Vorlesungen und praktischen Workshops durch die beteiligten Wissenschaftler vermittelt werden, lernen die Studenten in Diskussionsrunden und Interessensgruppen innovatives und kreatives Denken. Durch die Organisation von Symposia und Einladung von ausländischen Experten durch die Studenten selbst, können sie ein internationales Netzwerk aufbauen, das ihnen beim Einstieg in das Berufsleben große Vorteile bringen kann. Durch die Kombination von Forschungsprojekten auf hohem internationlem Niveau mit einer multidisziplinären strukturierten Ausbildung in verschiedenen Fächern der modernen Biowissenschaften werden die Studenten dieses Programmes optimal für ein späteres Berufsleben ausgebildet, wobei die Breite ihrer Ausbildung höchstmögliche Flexibilität zum Einsatz in vielen wissenschaftlichen Berufssparten in Forschung, Industrie und Wissenschaftsmanagement bietet.

In den letzten sieben Jahren seit seiner Gründung im Jahr 2017 hat das vom FWF finanzierte Doktoratsprogramm (DK) "Signaling Mechanisms in Cellular Homeostasis" (SMICH) bemerkenswerte Erfolge in Forschung und Ausbildung erzielt. SMICH vereint die Expertise einer vielfältigen Gruppe von Fakultätsmitgliedern und schafft eine außergewöhnliche Plattform für Doktoranden, um bahnbrechende Forschung zu betreiben und erstklassige Bildung zu erhalten. In der Forschung hat SMICH bedeutende Fortschritte im Verständnis der wesentlichen Mechanismen der signalregulierten zellulären Homöostase gemacht. Unsere Entdeckungen reichen von einem tieferen Verständnis der Enhancer-Regulation über Mechanismen, die das Immunsystem aktivieren und zügeln, bis hin zu neuen Regulatoren der Zellidentitätskontrolle in Stemmzellen., Mechanismen der Autophagie, unerwarteten Wendungen in der Akt-Signalübertragung und mathematischen Modellen des zellbiologischen Verhaltens. Diese Entdeckungen wurden durch das kollaborative Umfeld, das im Programm gefördert wird, ermöglicht. Die Publikationsbilanz ist ein weiteres Zeugnis für den Erfolg von SMICH, mit 158 veröffentlichten wissenschaftlichen Publikationen, darunter 43 Erstautorenschaften von SMICH-Studenten. Dies zeigt den erheblichen Beitrag des Programms zur wissenschaftlichen Gemeinschaft. Im Bezug auf Bildung hat SMICH in der Ausbildung vielseitiger und unabhängiger Forscher herausragende Leistungen erbracht. Wir bieten eine Vielzahl spezialisierter Trainings an, die auf individuelle Bedürfnisse zugeschnitten sind, ergänzt durch Workshops des Vienna BioCenter PhD Program. Der Basic Introductory Course (BIC), der Vorlesungen und Workshops zu fortgeschrittenen Methoden umfasst, stellt sicher, dass die Studierenden sowohl theoretisches Wissen als auch praktische Fähigkeiten erwerben. Die flexible Herangehensweise von SMICH ermöglicht es den Studierenden, aus einer Vielzahl von Wahlpflicht-Workshops zu wählen, die Themen von fortgeschrittener Mikroskopie bis hin zu mathematischer Modellierung abdecken. Die Entwicklung der Kommunikationsfähigkeiten und der Projektentwicklung der Studierenden wird durch wöchentliche Work-in-Progress-Meetings weiter gefördert. Diese bieten den Studierenden die Möglichkeit, ihre Forschung vorzustellen und Feedback zur Präsentation sowie wissenschaftlichen Input zum Projekt zu erhalten. Ein weiterer Erfolg des Programms ist die Betonung der internationalen Vernetzung, wobei die Studierenden an über 80 internationalen Konferenzen und Workshops teilgenommen haben. Diese Exposition erhöht nicht nur ihre globale Sichtbarkeit, sondern fördert auch wertvolle Kooperationsmöglichkeiten. Karriereunterstützung ist ein Eckpfeiler des SMICH-Programms. Die umfassende Serie von Karriereentwicklungs-Workshops behandelt wesentliche Themen wie Karriereplanung, Verständnis des Arbeitsmarktes, Schreiben effektiver Lebensläufe und Bewerbungsschreiben sowie Verfeinerung von Interviewtechniken und effektiver Präsentation. Darüber hinaus fördert die Einrichtung einer campusweiten Alumni-Plattform den kontinuierlichen Austausch zwischen aktuellen Studierenden, Fakultätsmitgliedern und Alumni, was die Karriereentwicklung und Vernetzungsmöglichkeiten weiter verbessert. Insgesamt hat das SMICH-PhD-Programm seine ehrgeizigen Forschungs- und Bildungsziele erreicht und hochqualifizierte Forscher hervorgebracht, die gut darauf vorbereitet sind, zur wissenschaftlichen Gemeinschaft und zur Gesellschaft beizutragen. Die Struktur des Programms, das kollaborative Umfeld und die umfassende Ausbildung haben sichergestellt, dass seine Absolventen bereit sind, zukünftige wissenschaftliche Herausforderungen anzugehen und führende Rollen in der Wissenschaft zu übernehmen.