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Genetik



Genetik

Prof. Dr. Michael Bölker


Forschungsschwerpunkte

In unserer Arbeitsgruppe untersuchen wir die genetische Kontrolle der Zellpolarität und Zytokinese. Dabei stehen besonders kleine GTPasen der Rho/Rac-Familie im Zentrum unseres Interesses. Diese hochkonservierten Proteine wirken in der Zelle als molekulare Schalter und steuern die räumliche und zeitliche Aktivität vieler biologischer Prozesse. In einem weiteren Schwerpunkt versuchen wir die Biosynthese und Funktion von Glycolipiden aufzuklären, die von dem phytopathogenen Pilz Ustilago maydis in großer Menge produziert werden. Darüberhinaus sind wir an der Funktion reaktiver Sauerstoffintermediate bei der pathogenen Wechselwirkung zwischen Ustilago maydis und seiner Wirtspflanze Mais interessiert.

Kontakt

Prof. Dr. Michael Bölker
Tel.: ++49 6421 28 21537
Fax: ++49 6421 28 28971
boelker@staff.uni-marburg.de

Dr. Björn Sandrock
Tel: ++49 6421 28 27080
sandrock@staff.uni-marburg.de

Homepage (http://www.uni-marburg.de/fb17/fachgebiete/genetik/genetikI/)


Molekulare Genetik

Prof. Dr. Hans-Ulrich Mösch

Forschungsschwerpunkte

Die Entwicklung vom einzelligen Organismus zum Vielzeller stellt einen Meilenstein innerhalb der Evolution dar. Viele Pilze sind in der Lage, zwischen einzelligem Wachstum als Hefe und der Ausbildung mehrzelliger Biofilme oder invasiver Filamente zu wechseln. Dieses Phänomen wird als Dimorphismus bezeichnet und ist ein wichtiger Virulenzfaktor vieler human- und pflanzenpathogener Pilze. Zudem bietet sich Dimorphismus als Modell für die molekulargenetische Untersuchung zellulärer Differenzierung an. In unserer Arbeitsgruppe untersuchen wir am Beispiel der Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae, wie Dimorphismus in Pilzen gesteuert wird. Hierbei konzentrieren wir uns auf die genaue Funktionsweise verschiedener Proteinkinase-Module und deren Interaktion mit Gen-spezifischen Transkriptionsfaktoren. In einem weiteren Projekt erforschen wir die Struktur und Funktion von Adhäsinen aus verschiedenen Hefen, um die Rolle dieser Zellwand-assoziierten Pilzproteine bei der Ausbildung mehrzelliger Wachstumsformen und der spezifischen Erkennung von Substrat- und Wirtsoberflächen besser zu verstehen.

Kontakt

Prof. Dr. Hans-Ulrich Mösch
Tel.: ++49 6421 28 23013
Fax: ++49 6421 28 23032
moesch@staff.uni-marburg.de

Dr. Stefan Brückner
Tel.: ++49 6421 28 23497
brueckns@staff.uni-marburg.de

Dr. Christof Taxis
Tel.: ++49 6421 28 23246
taxis@staff.uni-marburg.de

Homepage  (http://www.uni-marburg.de/fb17/fachgebiete/genetik/molgen/)


Organismische Interaktionen

Prof. Dr. Regine Kahmann

Forschungsschwerpunkte

1. Virulenz- und Pathogenitätsgene bei Brandpilzen
2. Perzeption und Weiterleitung von pflanzlichen Oberflächensignalen an pilzliche Signalwege
3. Funktionelle Analyse sekretierter Effektoren von Brandpilzen
4. Regulation der Expression von Effektorgenen
5. Vergleichende Genomik von Brandpilzen

Wie pathogene Pilze ihre Wirtspflanze erfolgreich kolonisieren und wie sie es schaffen, die Abwehrmöglichkeiten der Pflanze zu überwinden, ist nur in Ansätzen bekannt. Wir befassen uns mit der Biologie von Brandpilzen, die auf verschiedenen Getreidepflanzen parasitieren. Ziel ist es, die molekularen Mechanismen zu verstehen, die diese biotrophen Pilze, die die lebende Pflanze für ihre Entwicklung benötigen, zu erfolgreichen Pflanzenschädlingen machen. Unser Hauptuntersuchungsobjekt ist Ustilago maydis, der Erreger des Beulenbrands bei Mais. Um die Kommunikation zwischen Pilz und Wirtspflanze zu verstehen, konzentrieren wir uns zum einen auf die frühe Phase der Interaktion, in der U. maydis auf der Oberfläche der Maispflanze wächst und ausgehend von Signalen der Wirtspflanze ein komplexes Differenzierungsprogramm durchläuft, das Voraussetzung für die Kolonisierung des pflanzlichen Gewebes ist. Hier wollen wir wissen, wie die pflanzlichen Signalmoleküle wahrgenommen werden und die Differenzierungsschritte einleiten. Des Weiteren konzentrieren wir uns auf Effektormoleküle, die Brandpilze erst während der biotrophen Phase synthetisieren und sekretieren. Diese Moleküle bewirken eine Unterdrückung pflanzlicher Abwehrreaktionen und dienen zur Umsteuerung des pflanzlichen Metabolismus. Effektoren wirken entweder im pflanzlichen Apoplasten, oder werden nach Sekretion in den Apoplasten von Pflanzenzellen aufgenommen. Wie diese Aufnahme erfolgt, ist unbekannt und die molekulare Aufklärung des zugrundeliegenden Mechanismus stellt ein wichtiges Ziel unserer Untersuchungen dar. Eine weitere Herausforderung stellt die Funktionsanalyse der ca. 320 Effektoren dar. Diese sekretierten Proteine sind größtenteils völlig neuartige und  enthalten keinerlei Domänen bekannter Funktion. In einem weiteren Forschungsschwerpunkt befassen wir uns mit der Evolution von Brandpilzen mit dem Ziel herauszufinden, wie die Spezialisierung auf bestimmte Wirte erfolgt ist.
Für unsere Untersuchungen bedienen wir uns revers genetischer Ansätze und setzen Methoden der vergleichenden Genomanalyse sowie genetische, biochemische und zellbiologische Methoden ein, um pilzliche Genfunktionen aufzuklären und zu lernen, wie pilzliche Effektoren Prozesse in der Pflanze umsteuern. Dies schließt globale Expressionsanalysen mittels RNAseq auf Pilz- und Pflanzenseite ein sowie die Herstellung genetisch modifizierter Maislinien. Langfristiges Ziel ist es, die Kommunikation von Pilzen mit ihren Wirtspflanzen zu verstehen, Einblicke in das in der Pflanze ablaufende pilzliche Entwicklungsprogramm zu erhalten und essentielle pflanzliche Moleküle, die für die Kolonisierung benötigt werden, zu identifizieren.

Kontakt

Prof. Dr. Regine Kahmann
Tel.: ++49 6421 178 501
Fax: ++49 6421 178 509
kahmann@mpi-marburg.mpg.de

Homepage (MPI)  http://www.mpi-marburg.mpg.de/kahmann


Synthetische Mikrobiologie

Prof. Dr. Torsten Waldminghaus

Forschungsschwerpunkte

Was macht ein Chromosom zu einem Chromosom? Das ist die zentrale Frage, die wir mit unserer Forschung beantworten wollen. Chromosomen müssen vor der Teilung einer Zelle kopiert werden (Replikation), sie müssen in die Tochterzellen verteilt werden (Segregation) und sie müssen gefaltet werden, da sie um ein Vielfaches länger sind als die Zelle selbst. Ohne Systeme, die diese grundlegenden Prozesse realisieren, könnte kein Chromosom bestehen. Die molekularen Details solcher Systeme erforschen wir an den Bakterien Escherichia coli und Vibrio cholerae. Escherichia coli ist dabei interessant, weil es das am besten untersuchte Bakterium überhaupt ist. Vibrio cholerae, der Erreger von Cholera, ist besonders interessant, weil er, anders als die meisten Bakterien, zwei Chromosomen besitzt. Durch die Forschung an diesen relativ einfachen Model-Systemen hoffen wir bald grundsätzliche Mechanismen zu verstehen, die Chromosomen in allen lebenden Organismen betreffen. Methodisch setzen wir auf die neuen Möglichkeiten der Synthetischen Biologie und sind dabei einfache Chromosomen nach unseren eigenen Wünschen und Vorstellungen zu konstruieren und als experimentelles System zu nutzen.

Kontakt

Prof. Dr. Torsten Waldminghaus
Tel.: ++49 6421 28 23338
Fax: ++49 6421 28 24430
torsten.waldminghaus@synmikro.uni-marburg.de

Homepage (SYNMIKRO)  http://www.synmikro.com/de/mitglieder/synthetische-zellen/torsten-waldminghaus.html

 

Zuletzt aktualisiert: 18.11.2015 · Hans-Ulrich Mösch

 
 
 
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