Institut für Molekulare Biowissenschaften

Forschung

Einricht mbw

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

Biosynthese in Pflanzen und Mikroorganismen

   

Prof.

Gerhard

   

Sandmann

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

   

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.

Gerhard

   

Sandmann

    Biosynthese in Pflanzen und Mikroorganismen

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 2018

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

Di.10.04.2018  


 

Dr. Marion Nicol, Rouen, France
Innovative therapeutic tools to fight against Acinetobacter baumannii


Di.08.05.2018  

Prof. Oliver Ebenhöh, Düsseldorf
Mathematical models of photosynthetic acclimation in plants and microalgae

Plants and photosynthetic micro-organisms depend on light for survival. However, excessive light leads to the production of reactive oxygen species and can result in irreparable damage to the reaction centres of the photosystems. Therefore, mechanisms have evolved that allow plants to optimally exploit the light energy while at the same time protecting the photosynthetic machinery from too intense irradiation.

We have developed mathematical models to describe the dynamic response of the photosynthetic electron transport chain to rapidly changing environments. The models can realistically reproduce experimental fluorescence measurements and are able to explain fundamental differences between different species, while at the same time help to elucidate common principles behind the regulatory processes. For example, the models provide a rationale to why state transitions are predominantly observed under low light conditions, and how the two mechanisms, non-photochemical quenching and state transitions, together provide a flexible and efficient control system to regulate and optimally exploit the absorbed light energy. Moreover, the models can explain how a short-term memory works, by which plants 'remember' previous illumination for a period of approximately one hour.

By demonstrating how the models can easily be parameterised also to non-model species, we illustrate their ability to serve as general theoretical frameworks in which experimental data on photosynthetic parameters can be interpreted. By combining experimental and theoretical research, the models can help to discriminate between hypothesised molecular mechanisms and support the generation of new, experimentally testable, predictions.

Di.15.05.2018  

Prof. Dr. Enrique Flores, Sevilla, Spain
Molecular basis of multicellularity in cyanobacteria

Heterocyst-forming cyanobacteria form filaments that can be hundreds of cells long. Under nitrogen-limiting conditions, growth of these organisms requires the activity of two interdependent cell types: the vegetative cells that fix CO2 through oxygenic photosynthesis and the heterocysts specialized for nitrogen fixation. An intense activity of intercellular molecular exchange takes place in the cyanobacterial filament. Thus, (i) intercellular transfer of morphogens takes place to regulate heterocyst differentiation, and (ii) in the diazotrophic filament vegetative cells provide heterocysts with reduced carbon and heterocysts provide vegetative cells with fixed nitrogen. Recent research on heterocyst-forming cyanobacteria that will be discussed in this seminar has unraveled the presence of mechanisms and structures for intercellular molecular transfer that were previously unknown in bacteria and are analogous to the connexons of metazoan gap junctions.


Di. 28.05.2018   Prof. Dr. Paola Branduardi, University of Milano-Bicocca, Italy
Leveraging microbial potential for biotechnological applications

Di.19.06.2018  

Prof. Dr. Zoya Ignatova, Universität Hamburg
Translational control: probing dimensionality beyond the linear sequence of mRNA


Di.10.07.2018   Dr. Simon Rittmann, Universität Wien, Austria
The physiology of methanogens with respect to biotechnological applications

     
     
     
     
     


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