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Metabolome Diversität

Die Vielzahl der Inhaltsstoffe, die in lebenden Organismen gefunden werden und die berechnete, unerwartet geringe Anzahl von Genen der Genom-Sequenzierungsprojekte bereiten vielen Forschern Unbehagen. Zahlreiche Prozesse auf der Transkriptions- und Translationsebene führen zur Bildung von Isoenzymen und können zumindest einen Teil des überraschenden Ergebnisses erklären. Geringe Enzymspezifität kann jedoch ebenfalls zur Metabolomdiversität beitragen. In früheren Studien, als Enzyme aus natürlichen Quellen isoliert wurden, sind inhomogene Enzympräparationen für beobachtete breite Enzymspezifitäten verantwortlich gemacht worden. Heute jedoch sind hochreine Enzyme durch molekularbiologische Methoden wie der heterologen Expression in Wirtsorganismen verfügbar und können intensiv analysiert werden. Bei biochemischen Untersuchungen von heterolog exprimierten Enzymen beobachteten wir geringe Spezifitäten für zahlreiche Enzyme, die an der Biosynthese und dem Metabolismus von Sekundärstoffen während der Fruchtreifung beteiligt sind. Somit sind gerade die Enzyme des pflanzlichen Sekundärstoffwechsels interessante Kandidaten für biotechnologische Prozesse.

Naturstoff-Analytik

Die Forschungsaktivitäten des Fachgebietes „Biotechnologie der Naturstoffe“ umfassen Untersuchungen zur Isolierung und Identifizierung sowie zur Biosynthese und zum Metabolismus von sekundären Pflanzeninhaltsstoffen mit dem Ziel der biotechnologischen Gewinnung von Naturstoffen, die aufgrund ihrer technologischen oder physiologischen Wirkung die Qualität von Lebensmitteln bestimmen. Bei den durchgeführten Naturstoff-Analysen kommen daher instrumentell-analytische, biochemische und molekularbiologische Methoden zum Einsatz. Besonderes Augenmerk liegt auf der Bildung von Wirkstoffen während der Fruchtreifung und der heterologen Expression der dabei beteiligten multifunktionellen Enzymen.

Labor

Instrumentelle Analytik
HPLC-UV, HPLC-MSn (iontrap), GC-MS, 2D-TLC-Radiodetektion, Liquid Scintilation Counter (LSC), XAD-SPE

Proteinexpression & -reinigung 
Bakterielle Expressionssysteme, SDS-PAGE, Western Blot, Chromatographie, FPLC

Molekularbiologie
PCR, Klonierung in Expressionssysteme, Northern Blot, qPCR