Instituto Max Planck de Biofísica

El Instituto Max Planck de Biofísica ( en alemán : Max-Planck-Institut für Biophysik ) está ubicado en Fráncfort , Alemania . Fue fundado como el Instituto Kaiser Wilhelm de Biofísica en 1937 y se trasladó a un nuevo edificio en 2003. Es un instituto de la Sociedad Max Planck . ^{[ 1 ]}

Desde marzo de 2003, el MPI de Biofísica se ubica en un nuevo edificio en el campus de Riedberg de la Universidad Goethe de Frankfurt, al norte de la ciudad. A finales de 2016, el instituto contaba con una plantilla de 178 empleados, entre ellos 48 científicos y 50 investigadores jóvenes. El premio Nobel Hartmut Michel dirigió el instituto desde 1987 hasta que fue sucedido por Ana J. García-Sáez en octubre de 2023. ^{[ 2 ]} Los vínculos científicos con otros investigadores de la Universidad Goethe se han fortalecido aún más, ya que el instituto se encuentra ahora junto a los laboratorios de biología, química y física de la universidad. Junto con el Instituto Max Planck de Investigación Cerebral y la Universidad Goethe, el instituto gestiona la Escuela Internacional de Investigación Max Planck (IMPRS) para la Estructura y Función de las Membranas Biológicas , un programa de posgrado que ofrece un doctorado desde el año 2000 hasta el 2012.

• Biología de las membranas moleculares ( Hartmut Michel , desde 1987)
• Biología Estructural ( Werner Kühlbrandt , desde 1997)
• Química Biofísica ( Ernst Bamberg , desde 1993, em. desde 2016)
• Biofísica teórica (Gerhard Hummer, desde 2013)
• Sociología molecular (Martin Beck, desde 2019)
• Neurogenética molecular (Peter Mombaerts, de 2006 a 2010)

Un requisito previo para comprender los procesos fundamentales de la vida es el conocimiento de la estructura de las macromoléculas participantes. Dos de los cuatro departamentos se dedican a la compleja tarea de determinar la estructura de las proteínas de membrana . Bajo la dirección de Hartmut Michel ( Premio Nobel de Química de 1988 por la primera determinación estructural de una proteína de membrana), el Departamento de Biología de Membranas Moleculares aborda este problema principalmente mediante cristalografía de rayos X , mientras que el Departamento de Biología Estructural, dirigido por Werner Kühlbrandt, utiliza la técnica complementaria de la microscopía electrónica . El Departamento de Química Biofísica, dirigido por Ernst Bamberg , estudia la función de estas proteínas en membranas nativas o reconstituidas mediante métodos electrofisiológicos y espectroscópicos. Desde 2013, el instituto alberga el Departamento de Biofísica Teórica, dirigido por Gerhard Hummer, que se centra en el desarrollo e implementación de una amplia gama de métodos computacionales y teóricos para conectar la física, la química y la biología fundamentales de los sistemas moleculares. En el Departamento de Sociología Molecular se estudia la biología estructural celular integrativa mediante microscopía crioelectrónica, métodos bioquímicos y espectroscópicos de masas aplicados a los poros nucleares, máquinas macromoleculares responsables de la comunicación entre el núcleo celular y el citoplasma. ^{[ 3 ]}

El instituto fue fundado en Fráncfort del Meno como el « Instituto Kaiser Wilhelm de Biofísica » en 1937. Sin embargo, tuvo un predecesor, el «Instituto de Fundamentos Físicos de la Medicina», establecido en 1921 por Friedrich Dessauer , admirador de Wilhelm Röntgen, quien se esforzó por aplicar la física de la radiación a la medicina y la biología. Siendo un miembro conservador del parlamento por el partido democrático «Zentrumspartei», Dessauer se opuso al ascenso al poder de los nacionalsocialistas y se vio obligado a emigrar en 1934. Su sucesor, Boris Rajewsky , colega y colaborador de larga data de Dessauer, fue el primer director del Instituto Kaiser Wilhelm de Biofísica. Rajewsky fue el primero en acuñar el término «biofísica» y, en consecuencia, el instituto se convirtió en uno de los primeros en ser conocido con este nombre. La investigación se ha centrado principalmente en los efectos de la radiación radiactiva en los seres humanos y su posible uso médico, así como en los aerosoles. ^{[ 4 ]}

Tras la Segunda Guerra Mundial , el instituto reabrió sus puertas en 1948 como el "Instituto Max Planck de Biofísica". Con la jubilación de Boris Rajewsky en 1966 y el nombramiento de Reinhard Schlögl en 1965, la investigación se orientó, alejándose del trabajo con radiación radiactiva, hacia la investigación del "transporte de masa a través de membranas biológicas y artificiales". Con el posterior nombramiento de Karl Julius Ullrich en 1967 y, finalmente, de Hermann Passow en 1968 como nuevos directores del instituto, la gestión del Instituto Max Planck de Biofísica también evolucionó, pasando del clásico instituto unipersonal a un consejo de administración más moderno. El principal foco de investigación era (y sigue siendo) el estudio de la membrana celular y sus componentes básicos, las proteínas de membrana (y especialmente las proteínas de transporte). Las membranas celulares y las proteínas se investigaban y se siguen investigando utilizando los métodos físicos más modernos disponibles en cada momento, incluyendo

• cristalografía de rayos X
• microscopía electrónica de alta resolución
• Espectroscopia

Este desarrollo se inició, especialmente tras la jubilación de Passow y Ullrich en 1993 y de Schlögl en 1996, con el nombramiento de una nueva generación de directores: en 1987, Hartmut Michel (Departamento de Biología de Membranas Moleculares); en 1993, Ernst Bamberg (Departamento de Química Biofísica); y en 1996, Werner Kühlbrandt (Departamento de Biología Estructural).

El nuevo y funcional edificio del MPIBP en el campus universitario de Riedberg está dividido en dos mitades por un vestíbulo que se extiende de este a oeste. Los laboratorios y demás instalaciones de investigación del instituto se ubican en la mitad norte, mientras que las oficinas y salas de reuniones de los científicos y la administración se encuentran en la mitad sur, a partir de la primera planta. Para facilitar la comunicación, ambas mitades están conectadas por pasarelas que cruzan el vestíbulo. Los arquitectos del nuevo edificio fueron Auer Weber Assoziierte GmbH, con sede en Stuttgart. ^{[ 5 ]}

Desde la fundación del Instituto Max Planck de Biofísica, uno de sus directores también ha ocupado una cátedra en la Universidad Goethe de Frankfurt.

En colaboración con otros Institutos Max Planck (de Bioquímica, Investigación Médica y Fisiología Molecular), opera su propia línea de luz en la Fuente de Luz Suiza (SLS), una de las fuentes de radiación sincrotrón de tercera generación más modernas y potentes de Europa, con el fin de evitar los largos tiempos de espera habituales para realizar mediciones. La radiación sincrotrón (rayos X), intensa y altamente focalizada, permite, entre otras cosas, un mejor estudio de grandes complejos proteicos mediante análisis de estructura por rayos X.

• Sitio web oficial del MPI de Biofísica