Institut für Molekulare Biowissenschaften

Forschung

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Forschung

Derzeit elf Arbeitsgruppen erforschen am Institut die verschiedensten molekularen Aspekte des Lebens.

Im Fokus stehen dabei vor allem Mikroorganismen und Pflanzen. Membranbiologie ist traditionell eine der Stärken des Instituts. Im Zentrum stehen Analysen der Struktur und Funktion membranständiger Proteine, deren Regulation und Anbindung an intrazelluläre Signalkaskaden. Im Rahmen der Biotechnologie wird an der Entwicklung mikrobieller Zellfabriken durch klassische oder rekombinante Verfahren zur Überproduktion von verschiedensten Chemikalien und Enzymen gearbeitet. Ein neuer Aspekt ist die Identifizierung und Charakterisierung neuer Metabolite im Sekundärstoffwechsel insektenpathogener Mikroben und deren Anwendung. Es werden Stoffwechselwege gezielt verändert, um zum Beispiel mit Hefen Biokraftstoffe zu produzieren oder Therapieansätze für die Verbesserung der zellulären Abwehr zu entwickeln.

In der Mikrobiellen Physiologie liegt der Schwerpunkt auf der Stoffwechselphysiologie, ihrer Regulation und den genetischen Grundlagen in Archäen, Bakterien und Eukaryoten. Die Ergebnisse bilden die Grundlage für Analysen der Membranbiologie und der Biotechnologie, so dass eine enge Vernetzung im Fachbereich und darüber hinaus besteht. Schwerpunkte der Forschungsrichtung Molekulare Pflanzenphysiologie sind der Energiestoffwechsel in photosynthetischen Organismen und die diesem Stoffwechsel zugrunde liegenden Interaktionen der Organellen. Dabei stehen physiologische, strukturell biochemische und genetische Untersuchungen im Vordergrund.

Im Forschungsschwerpunkt Degenerative Prozesse und molekularer Stress liegt der Fokus auf der Untersuchung der molekularen Mechanismen des Alterns und insbesondere der Rolle der Mitochondrien in diesem Prozess, sowie auf der Analyse der zellulären Antwort auf Hitze- und Photostress. Die am Schwerpunkt Schutzfunktion von Carotinoiden beteiligten Gruppen bearbeiten den molekularen Mechanismus der Carotinoid- Wirkung bei Starklicht sowie der Protektion gegen reaktive Sauerstoffspezies und Membranschädigungen, die von externen Faktoren hervorgerufen werden. Bei den regulatorischen RNAs geht es um die strukturelle und funktionale Analyse von regulatorischen nicht-kodierenden RNAs, deren Interaktion mit Proteinen sowie ihre biologische Funktion und zelluläre Regulation.

Forschungsthemen

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Forschungsthemen

Lehrstuhl     Anrede Vorname     Nachname
               

Biologie und Biotechnologie der Pilze

   

Prof.

Richard

   

Spivallo

Biologie und Genetik von Prokaryonten

   

Prof.

Jörg

   

Soppa

Merck-Stiftungsprofessur Molekulare Biotechnologie

   

Prof.

Helge

   

Bode

Molekulare Entwicklungsbiologie

   

Prof.

Heinz Dieter

   

Osiewacz

Molekulare Genetik und Zelluläre Mikrobiologie

   

Prof.

Karl-Dieter

   

Entian

Molekulare Mikrobiologie und Bioenergetik

   

Prof.

Volker 

   

Müller

      Prof. Beate    

Averhoff

Molekulare Zellbiologie der Pflanzen

   

Prof.

Enrico

   

Schleiff

Pflanzliche Zellphysiologie

   

Prof.

Claudia

   

Büchel

Physiologie und Genetik niederer Eukaryonten

   

Prof.

Eckhard

   

Boles

RNA-Strukturbiologie

   

Prof.

Jens

   

Wöhnert

 

Hochschullehrer

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Hochschullehrer

Anrede Vorname     Nachname     Lehrstuhl
               

Prof.

Beate

   

Averhoff

   

Molekulare Mikrobiologie und Bioenergetik

Prof.

Helge

   

Bode

   

Merck-Stiftungsprofessur Molekulare Biotechnologie

Prof.

Eckhard

   

Boles

   

Physiologie und Genetik niederer Eukaryonten

Prof.

Claudia

   

Büchel

   

Pflanzliche Zellphysiologie

Prof.

Karl-Dieter

   

Entian

   

Molekulare Genetik und Zelluläre Mikrobiologie

Prof.

Volker 

   

Müller

   

Molekulare Mikrobiologie und Bioenergetik

Prof.

Heinz Dieter

   

Osiewacz

   

Molekulare Entwicklungsbiologie

Prof.

Enrico

   

Schleiff

   

Molekulare Zellbiologie der Pflanzen

Prof.

Jörg

   

Soppa

   

Biologie und Genetik von Prokaryonten

Prof. Richard    

Spivallo

   

Biologie und Biotechnologie der Pilze

Prof.

Jens

   

Wöhnert

   

RNA-Strukturbiologie

Lehre

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Lehre

In der Lehre ist das Institut beteiligt an den Bachelorstudiengängen Biowissenschaften, Biophysik und Bioinformatik sowie an den Lehramtsstudiengängen des Fachbereichs Biowissenschaften und der Biologieausbildung der Mediziner. Darüber hinaus bietet es die zwei Masterstudiengänge Molekulare Biowissenschaften und Molekulare Biotechnologie an und ist an anderen kooperativen Masterstudiengängen beteiligt.

Kolloquium

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Kolloquium

Sommersemester 2015

  • Die Vorträge finden jeweils um 17:15 Uhr statt.
  • Biozentrum auf dem Campus Riedberg, Raum NU 260/3.13

Dienstag, 05.05.2015

Dr. Thomas Maier (Jena)
E.coli innovations for manufacturing of biopharmaceuticals: Teaching an old workhorse new tricks


Dienstag, 26.05.2015

Prof.  Dr. Franz Narberhaus (Bochum)


Dienstag, 16.06.2015

Prof.  Kira Weissman (Nancy)

The modular polyketide synthases (PKSs) - gigantic multienzyme 'assembly lines'
composed of repeating sets of functional domains - are responsible for the synthesis in bacteria of a wide range of complex polyketide of high medicinal value such as the
antibiotic erythromycin and the anti-cancer compound epothilone. An understanding of
the structural and mechanistic aspects which underpin interdomain cooperation during
biosynthesis by modular PKS is crucial to ongoing efforts to re-engineer these systems for the production of novel compounds for evaluation as drug leads. Attempts to solve the
structures of PKS modules by X-ray crystallography have been unsuccessful, likely due to the high, inherent flexibility of the multienzymes. We have used an alternative technique, small-angle X-ray scattering (SAXS), in combination with multi-dimensional
NMR and homology modelling of individual domains, to characterize the structure of an intact apo module from a trans-acyltransferase (AT) PKS.
The model system comprises module 5 of subunit VirA of the virginiamycin M1 PKS of Streptomyces virginiae, a target of relevance for its involvement in production of the
commercial antibiotic dalfopristin. The investigated module, which includes a
ketosynthase (KS) and two consecutive acyl carrier protein (ACP) domains, interacts with a wide range of protein partners, including notably a complex of discrete enzymes responsible for ß-methylation of the polyketide, as well as the N-terminus of the downstream PKS protein, VirFG. Our analysis shows that the homodimeric KS, which is flanked by well-folded linker regions, occupies the center of the module. While the first ACP is located close to the KS, the second is situated at the end of a flexible linker, and mobile. Taken together, these data provide a physical explanation for the functional non equivalence previously observed for certain tandem ACPs of trans-AT PKS. Furthermore, the overall open shape of the module renders the second ACP highly accessible, which may be critical for its interaction with its multiple in trans catalytic partners. Finally, our data redefine the function of a putative dimerization motif of tandem ACPs as a docking domain, showing that this form of intersubunit communication is conserved between cis- and trans-AT PKS.


Sondertermin!
Mittwoch, 17.6.2015

Dr. Stefan Meldau und Florian Bruhns (Einbeck)
KWS: biotech and breeding for future demands in agriculture

KWS is a plant breeding company located in Germany. The core business consists in the development of competitive varieties for several crops (sugar beet, corn, oilseed rape, small grain cereals, sunflower and potato). Breeding, testing and marketing is done on the international level and KWS is active in >70 countries. Varieties for use as food and feed are now being supplemented by also providing varieties suitable for bio‐energy production (bio ethanol and biogas). For the last decade, KWS has actively participated in a number of projects to build up tools, data and expertise in the area of plant genomics. This intensive participation in basic research projects leads to new strategies to integrate the results of molecular biology and genomics into the breeding process, mainly by enhanced marker application but also in the identification of candidate genes for transgenic approaches. An introduction into such projects will be given in this talk.


Dienstag, 30.06.2015

Prof. Dr. Helena Santos (Lissabon)


Dienstag, 14.07.2015

Prof. Dr. Jürgen Wendland (Kopenhagen)
Genome Evolution in Yeasts


   

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