Biochemie Arbeitsgruppen
AG Frederik Börnke
AG Jörg Hofmann
AG Christian Koch
AG Uwe Sonnewald
AG Sophia Sonnewald
AG Lars Voll
http://www.biologie.uni-erlangen.de/bc/bchome.html
Biochemie Forschungsprogramme
Zellzyklus und Transkriptionsregulation in der Bäckerhefe
Biochemie der Pfanzen-Mikroben Wechselwirkung
Source-Sink Wechselwirkungen bei Pflanzen
Regulation des Primärstoffwechsels
„Molecular Farming“
„Allergens“
Biochemie Technologien
Molekularbiologie (PCR, Microarray, Promotoren)
Proteomanalysen (Hefe-Zwei-Hybrid, TAP-Tag)
Zell- und Gewebekultur (Pflanzentransformation)
Metabolitanalytik (HPLC, LC-MS/MS)
Bioimaging
Targeted
Metabolit profiling
Transcript profiling
Enzyme activity
assays
Physiological
profiling
General approaches
Environment
Development
Imaging PAM
Liquid handling
LC-MS/MS
Microarray
Developmental and environmental regulation of plant
primary metabolism
Biochemie Mastermodule
Modul I: Molekulargenetik der Pilz-Pflanze Interaktion
Modul II: Biochemie der Bakterien-Pflanzen Interaktion
Modul III: Pflanzenbiotechnologie
Modul IV: Bioanalytik
Modul I + II: 01.12.08 – 09.01.09
Modul III + IV: 29.06. – 24.07.09
Biochemie Mastermodule
Zwei Wochen praktische Arbeit im Labor
Dreiwöchige Lehrveranstaltung (fünf Stunden pro Woche)
Protokoll
Mündliche Prüfung
Lehrveranstaltung: Gemeinsame Erarbeitung wissenschaftlicher Fragestellungen
-! Vorlesung -! Literaturarbeit
-! Moderierte Diskussion
Mastermodul Biochemie
Modul I:
Molekulargenetik der
Pflanze-Pilz-Interaktion
Das Arabidopsis Pathogen C. higginsianum
genetische Transformation, Zellbiologische Analysen,
Reportergen Expression
Mastermodul Biochemie
Modul II:
Biochemie der
Bakterien-Pilz-Interaktion
Wege der Interaktion zwischen Wirt und Pathogen
Kompatibel Inkompatibel
Virulentes Pathogen
Suszeptibler Wirt
Krankheit
Avirulentes Pathogen
Resistenter Wirt
Resistenz
Wachstumshemmung
Flagellin-vermittelte Reaktionen
Kallose-
Ablagerung
Induktion von PR-
Genexpression
Alkalinisierung des
Apoplasten
H+
K+
Gen-für-Gen Resistenz – Erkennung von Effektoren durch
Resistenz-Proteine
AvrPto/Pto
•!Wie unterscheiden sich
verschiedene Genotypen in ihrer
Pathogenantwort?
•!Welche molekulare Basis haben
diese Unterschiede?
•!Wie läuft die Erkennung ab?
Methoden: Expressionsanalysen, Virus-Induziertes Gene Silencing, Hefe two-hybrid
Insertionsmutagenese in Bakterien
Welche bakteriellen Gene sind für die Infektion der Wirtspflanze wichtig?
„Abschalten“ einzelner Genfunktionen und anschließende funktionelle
Tests der Bakterienmutanten
Zielgen
Mastermodul Biochemie
Modul III:
Pflanzenbiotechnologie
LEOPOLDINA (2000)
Globale Nahrungsmittelangebot und -
nachfrage
Themen
-! Molekulares Framing
-! Hypoallergene Lebensmittel
Model systems
•! HPV16 L1
DKFZ Heidelberg
Martin Müller
Nadja Thönes
•! SIVmac Gag, Env
FAU Erlangen (Virologie)
Bernhard Fleckenstein
Stefan Pöhlmann
Andrea Marzi
Nahrungsmittelallergene
= ~1 Million Eiweisse
= ~10 Allergene
= 1: 100’000
200’000 ~ Weizen
50’000 ~ Sesam
Butter (Kuh)
50’000 ~ Hickory
100’000 ~ Speck
50’000 ~ Salat
Senf ~ 50’000
Pfeffer ~ 50’000
Estragon ~ 50’000
100’000 ~ Kuh
Zwiebel ~ 50’000
Tomate ~ 100’000
Gurke ~ 100’000
Dill ~ 50’000
Ketchup
Weinessig ~ 100’000
Zuckerrübe ~ 50’000
Käse (Kuh) +
verschiedene Bakterien
~ 20 x 2’000
Wieviele Genprodukte essen wir?
Hautpricktestung zur Bestimmung des
allergenen Potentials Auftragung von Tomatenfruchtstücken
Mittlerer Quaddel Durchmesser nach 20 Minuten
Dr. V. Mahler, Universitätsklinikum
Dr. E. Enrique, Hospital General de Castellón (Spanien)
Mastermodul Biochemie
Modul IV:
Bioanalytik
Microarrays Catalog
Sample preparation Quality control
•! Bioanalyser •! Nanodrop
Hybridisation
Scanning
Target gene
Data analysis
AGILENT
Data extraction
Custom
Transcript profiling
Gene Spring
Volcano Plot
Metabolome profiling
!"#$%&'()%&!
Datenauswertung
Clusteranalyse!
Unbekanntes Carotenoid!
Hauptkomponentenanalyse!
Chlorophyll Fluoreszenz Imaging
Comparative genomics
Candidate gene(s)
Metabolite
Profiling
Transcript
Profiling
Data integration
Generation of Hypothesis
Functional genomics
Candidate gene(s)
KO-lines Ox-lines
Data validation
Mutants
Transgenics RNAi
amicroRNA
Localization
Protein complex