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 Mikrobiologie und Bioenergetik

   

Prof.

Volker 

   

Müller

      Prof. Beate    

Averhoff

Molekulare Zellbiologie der Pflanzen

   

Prof.

Enrico

   

Schleiff

mRNA-based gene regulation

   

Dr.

Andreas

   

Schlundt

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.

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

Dr.

Andreas

   

Schlundt

   

mRNA-based gene regulation

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 2019

  • Die Vorträge finden jeweils um 17:15 Uhr statt.
    The talks starts at 17:15
  • Ort: Biozentrum auf dem Campus Riedberg, Raum 260/3.13
    Where:  Campus Rieberg, Biocenter, Section of the Building 260 Room 3.13
Di. 07.05.2019 Dr. Christin Naumann
Biozentrum Leibnitz Institute of Plant Biochemistry (IPB)
 

Phosphate Limitation Activates ER Stress-dependent Autophagy in Root Tips

Inorganic phosphate (Pi) is essential for plant growth; however, its availability is often a most limiting factor in soil. In Arabidopsis, Pi limitation reshapes root architecture to favour topsoil foraging by attenuating primary root extension, stimulating lateral root development, and accelerating root hair formation. Primary root growth inhibition correlates with elevated Fe-dependent ROS generation and callose deposition in the root apical meristem and transition zone. Known  proteins acting in the local phosphate response are the ER-resident P5 type ATPase, AtP5A/PDR2, and cell wall-targeted ferroxidases (LPR1, LPR2) which interact functionally and determine the root response to external Pi. Autophagy is an evolutionary conserved process for vacuolar degradation of cellular components and recycling of monomeric building blocks. While a function of autophagy in nutrient recycling is well established under C or N starvation, its role upon Pi deprivation remains to be clarified.

   
Di. 21.05.2019 Prof. Dr. Andreas Moeglich
Biozentrum  Universitat Bayreuth
  Controlling Nucleic-Acid-Based rocesses by Light
   
Di. 28.05.2019 Dr. Nicolai Müller
Biozentrum Universität Konstanz
 

Anaerobic degradation of C1 and C2 compounds via acetaldehyde in the syntrophic acetogen Thermacetogenium phaeum

Degradation of organic compounds in acetogens in many cases occurs through acetyl-coenzyme A as central metabolite, which is funnelled into the Wood-Ljungdahl pathway. Acetaldehyde is one possible precursor for acetyl-coenzyme A and is especially occurring during oxidation of ethanol or ethanolamine. For the production or degradation of acetaldehyde, various microorganisms harbor two different enzyme systems, namely non-acetylating aldehyde dehydrogenase, which oxidizes aldehydes with ferredoxin as low potential electron carrier, or acetylating aldehyde dehydrogenase, catalyzing oxidation of aldehydes with NAD+ while transferring an acetyl-residue to coenzyme A. Proteome and enzyme assay analysis of the thermophile Thermacetogenium phaeum showed, that aldehyde:ferredoxin oxidoreductase (AOR), which is a non-acetylating aldehyde dehydrogenase, is highly abundant during degradation of methanol, ethanol, ethanolamine, or syntrophic oxidation of acetate in co-culture with Methanothermobacter thermoautotrophicus. In all cases, AOR oxidizes acetaldehyde with ferredoxin and the latter is provided for the reduction of CO2. During degradation of these substrates in the model acetogen Acetobacterium woodii a Rnf-complex serves as ferredoxin-reducing enzyme system which catalyses the endergonic oxidation of NADH with ferredoxin at the expense of a sodium ion gradient. Such a Rnf-complex is absent in T. phaeum and here AOR takes over the function of providing reduced ferredoxin. In addition, AOR contributes to high-affinity acetaldehyde turnover thus favouring endergonic oxidation of ethanol. In that way however, acetaldehyde cannot be used for substrate level phosphorylation as in A. woodii. Alternative modes of energy conservation in both organisms are concluded from these findings.

   
Di. 04.06.2019 Prof. Dr. Dina Grohmann
Biozentrum  Regensburg
  Archaeal transcription and the archaeal transcriptome: more complex than we thought
   
Di. 02.07.2019 Dr. Janosch Hennig
Biozentrum EMBL Heidelberg
  Integrative structural biology of protein-RNA complexes

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