Membranproteine als Comic-Charaktere
Die Zelle, vom lateinischen âcellulaâ, welches so viel wie âkleine Kammerâ bedeutet, ist die kleinste lebende Einheit aller Lebewesen. Ein Erwachsener besteht aus rund 100 Billionen dieser biologischen Grundeinheiten. Jede Zelle wiederum besitzt einen Zellkern mit DNA mit der Anleitung zur Produktion aller im Körper benötigten Proteine, die die Maschinerie der Zelle am Laufen halten. Die dafĂŒr notwendige Energie und die erforderlichen Bausteine wandelt die Zelle aus Nahrung, Wasser und Luft um. Ein wichtiger Teil dieser Stoffwechselprozesse findet in den Biomembranen statt â das sind flexible Trennschichten, die sowohl einzelne RĂ€ume innerhalb der Zellen als auch einzelne Zellen voneinander trennen.
TatsĂ€chlich werden alle Körperfunktionen direkt oder indirekt durch die in den Membranen enthaltenen Proteine gesteuert. Sie sorgen fĂŒr Kommunikation zwischen den Zellen und können externe Reize weiterleiten und auf sie reagieren. So wird beispielsweise bei einer Verletzung das Schmerzsignal an die Gehirnzellen ĂŒbermittelt und die Immunantwort in Gang gesetzt.
Mehr zum Projekt
Comics als Werkzeug der Wissenschaftskommunikation
In dem vom Wissenschaftsfonds FWF geförderten Projekt âBioPhyCom â Mit Comics in die Welt der Biomembranen tauchenâ bringt die Biochemikerin Ariane Pessentheiner eine kreative Seite in die Wissenschaftsvermittlung. Im Rahmen von spielerischen Workshops wird SchĂŒler:innen im Alter von 8 bis 14 Jahren durch Comic-Kunst Zugang zum Bereich der Membranbiophysik verschafft. Es ist bereits das zweite Wissenschaftskommunikationsprojekt, das Pessentheiner leitet. Gestartet hat es im MĂ€rz 2023 mit einer offiziellen Laufzeit von zwei Jahren. Seit Projektbeginn wurden 16 Workshops mit einer Teilnehmerzahl von knapp 300 SchĂŒler:innen durchgefĂŒhrt. Das Projekt soll, so Pessentheiner, das Interesse an den Naturwissenschaften wecken und Vorurteile gegenĂŒber Forschung abbauen.
Die Forschungswelt ist eine Scheibe
Die Idee des Projekts basiert auf dem Forschungsfeld der Laborgruppe um Sandro Keller an der UniversitĂ€t Graz, an der Pessentheiner zurzeit als Senior Postdoc tĂ€tig ist: Biomembranen und wie man sie am besten untersuchen kann. Das Forschungspotenzial hinter Membranproteinen ist enorm. Diese medizinischen SchlĂŒsselproteine sind allerdings wasserunlöslich und daher mit herkömmlichen wĂ€ssrigen Analysemethoden schwer zu untersuchen. Eines der Werkzeuge zur Erleichterung der Forschung in der Membranbiophysik sind die sogenannten âNanodiscsâ. Diese Hilfsmittel ermöglichen die Isolierung und Analyse von Membranproteinen in ihrer natĂŒrlichen Umgebung und werden in der Forschungsgruppe weiterentwickelt.
âEine Nanodisc sieht aus wie ein Maki-Sushi: das Membranprotein in der Mitte, die Lipidschicht der Biomembran wie der Reis rundherum, und wie die Maki-Algenschicht haben wir ganz auĂen das Polymer, das Nanodiscs bildet und zusammenhĂ€ltâ, erklĂ€rt Ariane Pessentheiner. âDabei werden wie bei Keksausstechern die Membranproteine mitsamt ihrer Lipidschicht aus der Biomembran herausgelöst, ohne die Lipidschicht zu zerstören.â Die bildhafte Sprache erleichtert der Forscherin die Vermittlung komplexer Inhalte und liefert eine gute Vorlage fĂŒr deren kĂŒnstlerische Ausdrucksweise.
Kinder und Jugendliche als Wissenschaftskommunikatoren
Denn Ziel des Wissenschaftskommunikationsprojektes ist, die neu gelernten Inhalte in Wissenschaftscomics umzusetzen. Dabei können die SchĂŒler:innen unterschiedliche Themen aufgreifen: von Liebesgeschichten zwischen Proteinen, die durch eine Zellmembran getrennt werden, bis hin zu Proteinen als FuĂballspieler oder als Charaktere in Lieblingscomputerspielen. Die Comics bleiben mithilfe der UnterstĂŒtzung von Pessentheiner wissenschaftlich korrekt. Gleichzeitig finden die Jugendlichen Wege, die komplexen Wissenschaftsthematiken mit ihren eigenen Lebenswelten zu verbinden und so ihren Stellenwert deutlich zu machen. SpĂ€ter werden die illustrierten Geschichten eingescannt, als Comic-Heft produziert und an alle Teilnehmer:innen als Workshop-Souvenir ausgeteilt.
Hauptsache, die Kinder an der Stange halten
Das Workshopkonstrukt sei nicht starr, man passe sich den BedĂŒrfnissen der jeweiligen Klasse an, so Ariane Pessentheiner. âKein Workshop gleicht dem anderenâ, betont die Projektleiterin. âWenn man mit Kindern und Jugendlichen arbeitet, ist maximale FlexibilitĂ€t notwendig.â Zum Beispiel, so erzĂ€hlt die Wissenschaftlerin von ihren Erfahrungen, habe sie sich in einer mĂŒden und unmotivierten Klasse spontan ein neues Spiel ausgedacht. Sie nannte es âSignalweiterleitungâ, ein Geschwindigkeitsspiel in Form der âStillen Postâ, das eine möglichst schnelle Weiterleitung eines Wortes unter einem besonderen Regelwerk zum Ziel hat. So wurde das Konzept der zellulĂ€ren Signalweiterleitung ĂŒbermittelt und das Engagement der SchĂŒler:innen erfolgreich geweckt. Weil es so erfolgreich war, setzt Pessentheiner das Spiel nun in allen Workshops ein.
Forschung wird greifbar gemacht
âBioPhyCom â Mit Comics in die Welt der Biomembranen tauchenâ stöĂt offensichtlich auf Begeisterung, denn seit LĂ€ngerem wird die bei Ăsterreichs Agentur fĂŒr Bildung und Internationalisierung (OeAD) gelistete Wissenschaftsbotschafterin direkt von den Schulen nach dem Workshopangebot angefragt. Die Workshops werden entweder als ein- oder zweitĂ€gige Events in Schulen der interessierten Klassen angeboten oder als einwöchige âSommer-Kinderuniâ in den RĂ€umlichkeiten der UniversitĂ€t Graz. Dort bekommen die SchĂŒler:innen LaborfĂŒhrungen und haben die Möglichkeit, Forscher:innen kennenzulernen und ihnen jegliche Fragen zu stellen. Dies erlaubt ihnen einen Einblick in den typischen Laboralltag und öffnet die TĂŒr fĂŒr einen potenziellen spĂ€teren Berufsweg in dieser Branche. AbschlieĂend soll das Projekt kommenden Februar bei einem Art & Science Day an der UniversitĂ€t Graz prĂ€sentiert werden, ein ebenfalls von Ariane Pessentheiner organisiertes öffentliches Event.
Zur Person
Ariane Pessentheiner studierte Biochemie und Molekulare Biomedizin an der UniversitĂ€t Graz. Im Rahmen ihrer Dissertation und Postdoc-Stellen, unter anderem in San Diego, Kalifornien, befasste sie sich mit Stoffwechselkrankheiten. 2021 leitete sie ihr erstes vom Wissenschaftsfonds FWF gefördertes Wissenschaftskommunikationsprojekt zum Thema Herz-Kreislauf-Erkrankungen an der Medizinischen UniversitĂ€t Graz. Zurzeit ist sie an der UniversitĂ€t Graz als Projektmanagerin und Wissenschaftskommunikatorin sowie freiberuflich als Kommunikationstrainerin tĂ€tig. Ihr aktuelles Projekt zur EinfĂŒhrung von SchĂŒler:innen in die Membranbiophysik ĂŒber Comicworkshops lĂ€uft noch bis Ende Februar 2025.