ÖSteRReIcH JOuRNAl NR. 212 / 29. 10. 2024 Wissenschaft 166 schluß. In der Forschung werden höchste ethische Standards eingehalten. Die Ergebnisse und Daten werden grundsätzlich für alle Forschenden weltweit nach dem Open- Access Prinzip zugänglich sein. Oxford-Professor als Institutsdirektor Gründungsdirektor Michael Bronstein hat Informatik studiert und am Technion – Israel Institute of Technology – in Haifa promoviert. Bevor er Professor in Oxford wur - de, hatte er eine Professur am Imperial College London sowie Gastprofessuren in Stanford, am MIT und in Harvard inne. Er hat seine Expertise bei führenden Tech-Unternehmen eingebracht und ist erfolgreicher Gründer mehrerer Start-ups. Bronstein ist ein international hervorragend ausgewiesener Experte im Bereich des Machine Learnings sowie erfahren in der erfolgreichen Anwendung von Forschungsergebnissen in akademischen Spin-offs. Er erhielt in seiner Laufbahn bisher fünf Grants des European Research Council (ERC). Ein hochrangiges internationales Search Committee sucht derzeit nach einer weiteren Person zur Besetzung der biomedizinischen Institutsdirektion, die die KI-Expertise von Bronstein ergänzt. Zusätzlich übernimmt Anita Ender die Geschäftsführung des AITHYRA-Instituts. AITHYRA-Institut am Life Sciences-Hot Spot Vienna BioCenter Das AITHYRA-Institut wird in einem neu zu errichtenden Gebäude am Vienna Bio Center Campus (VBC) in Wien-Landstraße angesiedelt. Das neue Institut wird dort vom erfolgreichen Life Sciences-Umfeld universitärer und außeruniversitärer Institute profitieren. Neben der Errichtung eines eigenen hochmodernen KI-gesteuerten Roboterlabors kann das AITHYRA-Institut auch auf die VBC-Infrastruktur zurückgreifen, was zahlreiche Synergien ermöglicht. Bis zur Fer - tigstellung des Neubaus, in dem auch das In - stitut untergebracht wird, stellt die Wirtschaftsagentur Wien mit dem bestehenden Gebäude ‚Marxbox‘ Räumlichkeiten in un - mittelbarer Nähe zum VBC zur Verfügung. Institutsname in Zusammenarbeit mit einer KI entwickelt Um den zukunftsgewandten Charakter des Instituts zu unterstreichen, haben die Projektpartner beschlossen, auch für die Na - mensfindung einen innovativen Ansatz zu wählen. Sie haben den Namen in Zusam - menarbeit mit einer KI entwickelt. Damit haben sie gleichzeitig ein Forschungsprinzip des Instituts zur grundlegenden Strategie im Prozeß der Namensfindung gemacht. Um den Geist von KI und Biomedizin zu verkörpern, wurde die griechische Mythologie als Inspiration herangezogen und mit den Zielen des neuen Instituts verknüpft – und AITHYRA war geboren. Laut der von der KI generierten Hintergrundgeschichte ist sie die Tochter von Athene, der Göttin der Weisheit, und Asclepius, dem Gott der Medizin, und ist somit Schutzpatronin und Quelle der Inspiration. Das nach ihr benannte Institut soll die Geschichte der biomedizinischen Forschung in die Zukunft fortschreiben. Heinz Faßmann, Präsident der Österreichischen Akademie der Wissenschaften: „Die ÖAW setzt gemeinsam mit der Boehringer Ingelheim Stiftung mit der Gründung des AITHYRA-Instituts neue Maßstäbe in der Grundlagenforschung. Wien wird zu einem Zentrum der biomedizinischen KI-Forschung. Mit Michael Bronstein ist es uns gelungen, einen echten Superstar der KI-Szene nach Wien zu holen. Er wird im Verbund mit an - deren Einrichtungen maßgeblich dazu beitragen, den Forschungsrückstand Österreichs und vielleicht auch Europas aufzuholen.“ Martin Polaschek, Bundesminister für Bildung, Wissenschaft und Forschung: „Die Gründung des AITHYRA-Instituts ist ein Meilenstein in der Grundlagenforschung. Die Standortwahl der Boehringer Ingelheim Stiftung und, daß mit Michael Bronstein eine KI-Koryphäe für die Leitung gewonnen werden konnte, unterstreichen die Attraktivität sowie die Wettbewerbsfähigkeit des For - schungsstandorts Österreich. Dieses Institut wird unseren Forschungs- und Gesundheitsstandort massiv stärken und im Bereich zentraler Schlüsseltechnologien zu mehr Resilienz und Unabhängigkeit beitragen. Durch die Kombination aus Künstlicher Intelligenz und biomedizinischer Forschung erwarten wir visionäre Ansätze in der Gesundheitsforschung, die letzten Endes den Patientinnen und Patienten zu Gute kommen werden. Ich wünsche dem Institut, allen Kooperationspartnern und dem Institutsleiter alles Gute und viel Erfolg!“ Peter Hanke, Wiener Stadtrat für Finanzen und Wirtschaft: „Wien ist unbestritten einer der größten Life Sciences-Standorte Europas. Die aktuellen Kennzahlen sind beeindrukkend: In den über 600 Life Sciences-Organisationen in Wien arbeiten rund 41.000 Be - schäftigte. Die wichtigsten Top 20 Pharma- Unternehmen gereiht nach globalen Umsätzen sind in Wien vertreten, zusammen generieren die Unternehmen Umsätze in Höhe von mehr als 13 Milliarden Euro jährlich. Und mit dem Vienna BioCenter, das einen europaweit einzigartigen Mix aus biomedizinischer Spitzenforschung, Innovation und Bildungsangeboten darstellt, haben wir für das neue Institut ein ideales Umfeld. Die Entscheidung für den Standort Wien freut mich doppelt: für die Patientinnen und Patienten und für den Life Sciences-Standort Wien.“ Michael Bronstein, wissenschaftlicher Di - rek tor: „AI wird die biologische Revolution des nächsten Jahrzehnts antreiben. Das langfristige Ziel ist es, die menschliche Gesundheit zu verbessern. AITHYRA wird dazu bei - tragen, das Beste aus der Welt der akademischen Forschungslandschaft, der Wirtschaft und der Start-Ups zu verbinden, indem es einen Mix aus Expert:innen aus der KI und den Lebenswissenschaften zusammenbringt. ,We will make AITHYRA the place where magic happens.‘“ Anita Ender, Geschäftsführerin des Instituts: „Dank der budgetären Planungssicherheit und den starken Partnern kann das AITHYRA- Institut mit hohen Erwartungen und internationalen Wettbewerbsbedingungen durchstarten. Wir freuen uns auf eine erfolgreiche Aufbauphase.“ Christoph Boehringer, Vorstandsvorsitzender Boehringer Ingelheim Stiftung: „AITHYRA wird neue Impulse für exzellente Wissenschaft setzen und schafft Freiräume sowie be - ste Bedingungen für herausragende Forschende. Damit geht die Boehringer Ingelheim Stiftung den nächsten Schritt in ihrem Engagement für exzellente Grundlagenforschung in Medizin, Biologie, Chemie und Pharmazie.“ Stephan Formella, der wissenschaftliche Ge - schäfts führer der Boehringer Ingelheim Stiftung: „Das Ziel der Stiftung ist es, die beiden Forschungsdomänen KI und biomedizinische Grundlagenforschung in einem neuen und durch innovative Ansätze geprägten Forschungsinstitut zu verbinden und hierfür die bestmöglichen Rahmenbedingungen zu schaffen. Wir freuen uns, daß wir mit der ÖAW eine langfristige und vertrauensvolle Partnerschaft zur Umsetzung dieses spannen - den und anspruchsvollen Vorhabens eingehen.“ • https://www.oeaw.ac.at/aithyra »Österreich Journal« – https://kiosk.oesterreichjournal.at
ÖSteRReIcH JOuRNAl NR. 212 / 29. 10. 2024 Wissenschaft Mit enterhaken und Kanonen auf Beutefang 167 Räuberisches Meeresbakterium könnte in der Medizin Anwendung finden © C: Yun-Wei Lien / ETH Zürich Kryo-Elektronentomogramm (l.) und 3D-Visualisierung (r.) der Bordkanone, die das Bakterium Aureispira für die Jagd einsetzt. Die farbigen Pfeile markieren die entsprechend gefärbten Strukturen rechts. In den Weiten der Ozeane leben unzählige Bakterien, die alle dasselbe Problem haben: Die Nährstoffe, die sie für ihr Wachs - tum und ihre Vermehrung brauchen, sind rar und ungleich verteilt. An einigen Orten gibt es sie im Überfluß, in weiten Teilen hingegen herrscht Not. Einige wenige Bakterien haben sich deshalb zu effizienten Jägern entwickelt, um sich neue Nahrungsquellen in Form von anderen Mikroorganismen zu erschließen. In einer neuen Studie stellen nun Forschende der ETH Zürich um Martin Pilhofer, Yun-Wei Lien und Gregor Weiss gemeinsam mit Martin Polz und Nina Bartlau vom Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft der Universität Wien einen wei - teren dieser seltenen bakteriellen Räuber vor: das fadenförmige Meeresbakterium Aureispira. So haben die Forschenden bei Aureispira molekulare Strukturen ausfindig gemacht, die wie Enterhaken aussehen und auch einem ähnlichen Zweck dienen. Zudem verfügt das Bakterium auch über eine Art Bolzenschussgerät, mit dem es seine Beute tötet. Wie ein Piratenschiff auf der Suche nach einem potentiellen Opfer schlängelt Aureispira auf einer festen Oberfläche rasch auf seine Beute wie Vibrio-Bakterien zu. Wenn der Angreifer selbst im Wasser schwimmt, wartet er ab, bis die Beute in seine Nähe kommt. Sobald ein enger Kontakt besteht, verhaken sich die Enterhaken mit den Geisseln des Opfers. Dadurch kann es nicht mehr flüchten. Innerhalb von Sekunden feuert Au - reispira seine Bordkanonen ab und schlägt Löcher in die Hülle des Vibrio-Bakteriums. Aureispira ist indessen nur dann räuberisch unterwegs, wenn die Nährstoffkonzentration in seiner Umgebung gering ist. Reicht die Versorgung mit Nährstoffen aus, verzichtet das Piratenbakterium auf den Beutefang und baut sein Waffenarsenal ab. Wird das Bakterium aber auf Diät gesetzt, erwacht die Jagdlust, und die Kanonen und Enterhaken werden in der Zelle wieder hergestellt. Diese fakultativ räuberische Le - bensweise nennen die Forschenden Ixotrophie. Die Gruppe von Martin Polz an der Universität Wien konnte zudem Anhaltspunkte finden, daß diese räuberische Le bensweise nicht nur im Labor zu beobachten ist, sondern tatsächlich auch in Proben von Meerwasser. „Wir haben gesehen, daß die Population der ixotrophen Bakterien in Meerwasserproben immer dann größer wird, wenn auch ihre Beutepopulation anwächst. Dieses Signal war überraschend stark und deutet darauf hin, daß die räuberische Interaktion tatsächlichen »Österreich Journal« – https://kiosk.oesterreichjournal.at Einfluß auf die Zusammensetzung der marinen Bakteriengemeinschaften hat“, so Martin Polz. Neue Bildgebung enthüllt Details Um die Funktionsweise und die molekulare Struktur der Enterhaken und Kanonen aufzuklären, haben die Forschenden mehrere Bildgebungsverfahren verwendet, darunter Lichtmikroskopie oder Kryo-Elektronenmikroskopie. Die Methode erlaubt es, Molekülstrukturen frei von Artefakten und im zellulären Kontext zu fixieren und zu analysieren. Mit einer Weiterentwicklung der Methode ist es sogar möglich, die molekulare Struktur der Proteine aufzuklären, aus denen die Waffen des Bakteriums zusammengesetzt sind. Solche kontraktilen Injektionssysteme sind bei anderen jagenden Bakterien oft auch mit Giftstoffen beladen, um die Beute sofort zu töten. Es besteht die Möglichkeit, solche bakteriellen Bolzenschussgeräte mit Wirkstoffen zu beladen und sie mit Hilfe der mo - lekularen Maschine in einzelne Zellen zu injizieren. Von bestimmten räuberischen Bak - terien ist bekannt, daß sie Cyanobakterien, also Blaualgen jagen. Sie könnten deshalb dazu genutzt werden, um Algenblüten zu be - kämpfen oder Massenvermehrungen von Vibrio-Bakterien zu stoppen. • https://www.univie.ac.at
Ausg. Nr. 212 • 29. Oktober 2024
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