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Universität Basel

26. Juli 2022

Im Fokus: Mitchell Brüderlin bläst zum Kampf der Bakterien

Mitchell Brüderlin im Labor.
Mitchell Brüderlin verbringt die meiste Zeit seiner Forschung am Atomkraftmikroskop (Bild: Eleni Kougionis/Universität Basel).

Mitchell Brüderlins Arbeit sieht man nicht. Jedenfalls nicht von blossem Auge. Der Nanowissenschaftler forscht an der Schnittstelle zwischen Biologie und Physik an Bakterien. Wenn er nicht gerade im Untergeschoss des Biozentrums die Zeit vergisst, kann er von seinem Büro aus über die Stadt blicken, in der seine wissenschaftliche Laufbahn begann.

Es war eine Orange, die unter anderem dafür gesorgt hat, dass Mitchell Brüderlin jetzt im dritten Untergeschoss des Biozentrums sitzt und mit einem Laser hantiert. Die Frucht war Teil des Grössenvergleichs, den der Gymnasiast bei seiner ersten Nanovorlesung hörte: «Das Verhältnis von einer Orange zum Planeten Erde ist das gleiche, wie das Verhältnis zwischen einer Orange und einem Atom», sagte damals der Dozent. Brüderlin war fasziniert. Und entschied sich einige Jahre später, Nanowissenschaften in Basel zu studieren.

Dabei hätte es eigentlich in eine andere Richtung gehen sollen: Brüderlin, der in Muttenz ans Gymnasium ging, wählte das Schwerpunktfach Wirtschaft und Recht, er wollte Anwalt werden. Sein Vater arbeitet als Wirtschaftsprüfer, seine Mutter in der Immobilienbranche. Ein Rechtsstudium hätte da gut gepasst.

Entscheid für interdisziplinäres Studium

Es blieb beim Konjunktiv – Brüderlin war mehr von den Naturwissenschaften angetan als von seinem Schwerpunktfach. «Wir hatten eine tolle Biologielehrerin, die uns alle wahnsinnig begeistern konnte für das Fach», erzählt er. Und auch sein Mathematiklehrer hatte bei ihm die Liebe zu den Naturwissenschaften entfacht. Die beiden Lehrpersonen waren es auch, die Brüderlin zur Nanovorlesung mit der Orange brachten: Sie erzählten ihm von dem Begabtenprogramm, mit dem er einzelne Vorlesungen an der Universität Basel während seiner Gymnasialzeit besuchen konnte.

Mitchell Brüderlin.
«Ich will Professor werden»: Für Mitchell Brüderlin ist klar, wohin seine akademische Karriere ihn führen soll (Bild: Eleni Kougionis/Universität Basel).

Für das Studium der Nanowissenschaften entschied sich Brüderlin, der in Möhlin und Rheinfelden aufwuchs, weil er sich nicht entscheiden konnte. «Ich fand alles toll: Biologie, Chemie, Physik, Mathe – ich wollte von allem mehr wissen.» In den Nanowissenschaften studierte er mit den Biologen Biologie und mit den Chemikern Chemie. «Ich konnte überall dabei sein. Das war perfekt.»

Er wollte ins Ausland und blieb in Basel

Früh war klar: Er will sich mit dem ganz Kleinen beschäftigen. «Ganze Organismen haben mich nicht interessiert. Ich habe es schon immer geliebt, stark ins Detail zu gehen.» Das merkt man, wenn Brüderlin die Technologien erklärt, mit denen Atome sichtbar gemacht werden. Direkt sehen können wir sie nicht, aber Computer können ein Bild errechnen: «Die Vorstellung, dass ein X-Ray Strahl auf Atome trifft und wir mit der Ablenkung des Strahls die Elektronendichte errechnen können, ist doch wahnsinnig toll», sagt er mit einem breiten Grinsen im Gesicht.

Auf den Bachelor in Nanowissenschaften folgte der Master und nun die Dissertation – allesamt in Basel. Dieser Weg war für Brüderlin bereits klar, als er mit dem Studium startete. «Wenn schon, denn schon», sagt er schmunzelnd. «Eigentlich wollte ich meine Dissertation im Ausland machen, oder zumindest an einer anderen Universität. Aber das spannendste Projekt war halt am Biozentrum», sagt er.

Brüderlins Arbeit verbindet zwei Schwerpunkte im Biozentrum

Nun arbeitet er in einer Forschungsgruppe, in der zwei Professoren zusammenspannen: Roderick Lim (Schwerpunkt Austausch von RNA und Proteinen in und aus dem Zellkern) und Marek Basler (Schwerpunkt Type 6 Secretion System – der molekulare Mechanismus, der aussieht wie eine Harpune). Brüderlin zog es einmal mehr zur Interdisziplinarität.

Nun pendelt er zwischen dem 10. Stock, dem 5. Stock und dem 3. Untergeschoss des neuen Biozentrums für seine Forschung an der Nanoharpune von Pseudomonas aeruginosa. Das Bakterium, das für Infektionen im Krankenhaus bekannt ist und auch bei zystischer Fibrose und Lungenentzündungen eine Rolle spielt, attackiert angrenzende Zellen mit einem Schuss, der dem einer Harpune gleicht.

Wie funktioniert das Leben in ganz klein?

Wenn zwei dieser Bakterien nebeneinanderliegen, kommt es zu einem Feuergefecht. «Wie bei einem Battleship beginnen sie dann, sich gegenseitig abzuschiessen», erzählt Brüderlin mit leuchtenden Augen. Sein Ziel ist es, mit seiner Grundlagenforschung die Logik hinter diesen Angriffen zu verstehen.

Computervisualisierung von Atomen
Atome sichtbar machen: Etwas, das Mitchell Brüderlin an seiner Arbeit fasziniert (Bild: zvg).

Der 26-Jährige ist sichtlich begeistert von seiner Arbeit und dem Thema seiner Dissertation, «A death-dealing nanomachine». «Für mich ist es der Inbegriff der Nanowissenschaften», sagt er. «Es geht der Frage der Biologie nach, wie das Leben funktioniert. Und untersucht sie im molekularen Bereich. Alles, was ich an meinem Studium geliebt habe, kann ich jetzt in diesem Projekt fortführen.» Während Brüderlin an einem Pult sitzt und erzählt, gestikuliert er mit seinen Händen, fährt von links nach rechts über den Tisch, zeichnen ausladende Formen nach, um dann wieder zwischen seinen Daumen die klitzekleinen Moleküle anzudeuten, mit denen er sich beschäftigt.

0,00001 Milimeter

«Die Wissenschaft ist wie ein grosses Puzzle – man ist eigentlich ständig daran, das nächste passende Teilchen zu finden», erzählt er. Das ist genau sein Ding: «Ich habe schon als Kind stundenlang Sudokus gelöst und Puzzles zusammengesetzt.» Dieser Passion will Brüderlin weiterhin nachgehen. Für ihn ist sein Karriereziel klar: «Ich will Professor werden.»

Die meiste Zeit verbringt Mitchell Brüderlin unter Tage im Labor, wo er unter einem Atomkraftmikroskop die Bakterien mit einer Nadel anstupst, die 0,00001 Millimeter kurz ist. Mit Kittel und Handschuhen – als Schutz vor den Bakterien – und einer Brille, wenn er den Laser anstellt.

Forschen, Rheinschwimmen und Discofox

Manchmal sieht er dann aber doch Tageslicht. «Mein Professor Roderick Lim hat mir gesagt, ich soll doch mindestens einmal pro Tag in den 5. Stock fahren, um mich mit meinen Kolleg*innen auszutauschen.» Ein guter Tipp, wie Brüderlin selbst findet: Er neige dazu, völlig vertieft die Zeit zu vergessen und dann den ganzen Tag ohne menschlichen Kontakt zu verbringen.

Mitchell Brüderlin vertieft in seine Arbeit.
Für seine Arbeit braucht Mitchell Brüderlin viel Liebe zum Detail (Bild: Eleni Kougionis/Universität Basel).

Dabei ist der Fricktaler alles andere als unsozial. Während des Studiums war er im Studierendenvorstand. «So konnte ich mich über die Jahrgänge hinweg mit den Leuten vernetzen.» Auch die Lernphasen hätten die Studierenden zusammengeschweisst: «Wenn wir in der Lerngruppe alle vom Blatt hochsahen und laut losprusteten, weil niemand die Aufgabe verstand, ging es uns allen gleich besser», erinnert er sich.

Heute noch organisiert Brüderlin gerne Anlässe für seine Kolleg*innen. Er vertritt die Nanowissenschafts-Doktorierenden gegenüber des Swiss Nano Institute und organisiert Veranstaltungen. Auch neben der Arbeit mag er es gesellig: «Ich spiele wahnsinnig gern Brettspiele oder Dungeons and Dragons mit Freunden. Ein Abend mit Nicht-Akademikern zu verbringen, tut manchmal gut.» Ein weiterer Ausgleich ist der Sport: Neben Wandern, Skifahren und Rheinschwimmen tanzt er seit acht Jahren mit einer Partnerin Discofox und nimmt an Wettbewerben teil.

«Der grösste Experte bist du selbst»

Die grosse Passion ist aber die Wissenschaft in all ihren Facetten. «Als das erste Paper mit meinem Namen veröffentlicht wurde, war das wahnsinnig aufregend.» Und auch seine Alltagsarbeit begeistert den Jungforscher auch nach eineinhalb Jahren: «Dein Projekt ist dein Baby. Niemand weiss so viel darüber wie du – nicht einmal dein Professor.»

Brüderlin steht noch am Anfang seiner akademischen Laufbahn. Die Nanoharpunen werden ihn noch eine Weile beschäftigen. Danach muss er sich entscheiden, ob ihn seine Karriere ins Ausland verschlägt oder ob er in Basel bleibt. Gedanken macht er sich dazu noch nicht: «Solange ich forschen kann, bin ich zufrieden.»

Im Fokus: die Sommerserie der Universität Basel

Das Format Im Fokus rückt junge Forschende in den Mittelpunkt, die zum internationalen Renommee der Universität beitragen. In den kommenden Wochen stellen wir insgesamt sieben Akademiker*innen aus unterschiedlichen Fachrichtungen vor, die stellvertretend für die über 3000 Doktorierenden und Postdocs der Universität Basel stehen.

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