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

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.

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

Wintersemester 2017/2018

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

Mo.
25.09.2017

 

Prof. Dr. Sean J. Elliott (Boston/USA)

Probing Electrocatalysis and Internal “Wiring” of Redox Enzymes: AdoMet Radical Enzymes and the Hydrogen Dependent CO2 Reductase


Di. 24.10.2017

 

Prof. Dr. Michael McInerney (Oklahoma)

Energy from Biomass: Genomic and Proteomic Insights into the Bioenergetics of Anaerobic Syntrophic Metabolism


Di. 05.12.2017

 

Prof. Dr. Hans-Georg Sahl (Bonn)

The cell envelope as target for new antibiotics


Sondertermin!

Mo.
11.12.2017

 

Dr. Eric P. Skaar (Tenessee)

The response of Acinetobacter baumannii to nutrient metal starvation


Di. 19.12.2017

 

 Dr. Lars Dietzel

Abiotic stress signals in photosynthetic acclimation responses: from gene expression networks to molecular function


Di. 16.01.2018

 

 Prof. Dr. Rolf Backofen, Freiburg

Bioinformatics analysis of complex protocols: CLIP-seq and single-cell RNA-seq

It is becoming increasingly clear that a RNA-binding proteins are key elements in regulating the cell's transcriptome. CLIP-seq is one of the major tools to determine binding sites but suffers from high false negative rate due its expression dependency. This critical hinders the use of public CLIP-data. We will show in several examples how use of raw public CLIPp data can lead to false biological reasoning and how advanced machine learning approach can overcome this problem. I will further discuss our results from our new Nature paper, showing that the human RNA helicase DHX9 predominately binds to IRAlu   elements and such suppresses the negative effect of Alu inflation in transcripts.

 We will also talk about our recent advance in the analysis of single-cell RNA-seq analysis. Here, the task is twofold: First, we want to identify cell identities, and second, we want to determine differentiation pathways. While the first problem is solved by clustering, the tools for the second problem usually do not rely on clustering. However, it would be much more useful to combine clustering with differentiation pathway visualization since the clustering of major cell types can serve as an excellent validation tool. Here we present a novel approach called GraphDDP capable to integrate both view points in a intuitive type of visualization.


Di. 30.01.2018

 

 Prof. Dr. Jennifer Christina Ewald, Tübingen

Linking Metabolic and Cell Cycle Regulation

One of the most fundamental challenges in biology is to understand how cells process and integrate information from different signaling pathways into coordinated physiological responses. Importantly, cellular signaling needs to ensure the proper coordination of metabolism with growth and cell division, which are jointly misregulated in many diseases including oncogenesis. Yet, we currently only have a poor and mostly phenomenological understanding of how metabolism and the cell division cycle are linked.

In the model organism budding yeast we have recently shown that hundreds of metabolites oscillate during the cell cycle. This is partially driven by Cdk1, the main cell cycle kinase in yeast. At the G1/S transition, Cdk1 phosphorylates and activates the enzyme Nth1, which funnels the storage carbohydrate trehalose into glycolysis, and thus fuels central carbon metabolism in a cell-cycle dependent manner. Building on these results, we are currently using phosphoproteomics and in vivo biochemistry to further understand the global regulation of metabolism during cell cycle progression. Since the oscillation of Cdk-activity is a conserved feature of the eukaryotic cell cycle, we anticipate its frequent use in dynamically regulating metabolism for efficient proliferation.


Di. 13.02.2018

 

 



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