Molekulare Biotechnologie von Naturstoffen

In diesem Bereich sind (1) die Identifizierung von neuen Naturstoffen durch molekulargenetische Techniken (genome mining, Aktivierung stiller Gencluster, Produktion im heterologen Wirt) sowie (2) die Identifizierung von neuen, potenten antifungalen Substanzen von besonderem Interesse. (3) Außerdem werden Signaltransduktionskaskaden untersucht, die Hinweise auf die Wirkstoffwirkung geben.

Filamentöse Pilze sind bekannt für ihre Fähigkeit unzählige Naturstoffe – vor allem Sekundärmetabolite - zu produzieren, die biologische und häufig auch pharmakologische Wirkung besitzen. Viele der Gene für die Biosynthesen solcher Naturstoffe sind unter Standard-Laborbedingungen inaktiv. Mit Hilfe von genetischen Methoden (Veränderung der Genexpression) und epigenetischen Werkzeugen (Änderung der Chromatinmodifikationen) versuchen wir, diese Gene für Naturstoffbiosynthesen zu aktivieren. Darüber hinaus setzen wir die Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae als Hilfsmittel ein, um mehrere DNA-Fragmente in vivo zu rekombinieren, um daraus in jedem beliebigen Produktionsstamm eine polycistronische mRNA zu exprimieren, die alle Gene eines Biosyntheseweges unter der Regulation eines Promotors enthält .

Molekulare Biotechnologie von Naturstoffen

Umweltveränderungen werden von Pilzen wahrgenommen, über Signalkaskaden weitergeleitet und führen zur Entwicklung von Strategien zur Reaktion auf die Veränderungen. Vergleichende Studien unterstrichen, dass die Signalwege MAPK, Calmodulin/Calcineurin, TOR und Ras/cAMP in Eukaryoten hoch konserviert sind. Darüber hinaus ergaben bioinformatische Ansätze einen guten Überblick über Signaltransduktions-Wege. In unserem Labor werden Signalwege durch die Kombination von systembiologischen mit experimentellen Ansätzen untersucht. Diese Ansätze erlauben es uns, die Genregulation (Grundlagenforschung), biosynthetische Prozesse (Industrielle Biotechnologie) und Virulenzdeterminanten (Infektionsbiologie) filamentöser Pilze aufzuklären.

Molekulare Biotechnologie von Naturstoffen