Arbeitsgruppenleiter

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Dr. Rainer Höfgen

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Abteilung Willmitzer

Aminosäure- und Schwefel-Stoffwechsel

Die Arbeitsgruppe um Dr. Rainer Höfgen beschäftigt sich mit dem Stoffwechsel des Makronährstoffs Schwefel in Pflanzen.

Schwefel spielt sowohl im pflanzlichen Primärstoffwechsel (Aminosäuren, Vitamine, Lipide, Co-Faktoren) als auch im Sekundärmetabolismus (Glucosinolate) als Bestandteil verschiedenster organischer Moleküle eine wichtige Rolle.

Diese Funktionen der beteiligten Metabolite und Gene zu entschlüsseln sowie die Regulation der Stoffwechselwege zu verstehen sind Ziel der Untersuchungen, die mithilfe klassischer biochemischer, molekulargenetischer und auch modernster multiparalleler Analyseverfahren (Systembiologie) durchgeführt werden. Unter anderem steht dabei die Untersuchung der Biosynthese der schwefelhaltigen Aminosäuren Cystein und Methionin und die Regulation der Schwefelaufnahme und dessen Verstoffwechselung im Vordergrund.

Weiterhin wird zunehmend die gegenseitige Beeinflussung unterschiedlichster Pflanzennährstoffe untersucht, da die Verfügbarkeiten von Eisen, Schwefel, Stickstoff und Phosphat sich gegenseitig beeinflussen und die Systeme nicht isoliert betrachtet werden können. Diese Analysen werden vorwiegend am Modellsystem Arabidosis thaliana (Ackerschmalwand) aber auch an Nutzpflanzen wie Kartoffeln, Tomaten, Mais, Weizen und Reis durchgeführt.

Menschen sind darauf angewiesen, Methionin aus der Nahrung aufzunehmen

Die beiden schwefelhaltigen Aminosäuren Cystein und Methionin sind wichtig für unsere Ernährung. Methionin kann der menschliche Körper gar nicht, Cystein nur teilweise selbst synthetisieren. Bild vergrößern
Die beiden schwefelhaltigen Aminosäuren Cystein und Methionin sind wichtig für unsere Ernährung. Methionin kann der menschliche Körper gar nicht, Cystein nur teilweise selbst synthetisieren.

Sowohl Methionin als auch Cystein sind ernährungsphysiologisch wichtige Aminosäuren für die menschliche und tierische Ernährung, sogenannte essentielle Aminosäuren.

Daher werden zudem Aspekte der Verbesserung der ernährungsphysiologischen Wertigkeit pflanzlicher Proteine in Nutzpflanzen wie Kartoffel, Mais und Reis untersucht. Insbesondere fließen die Ergebnisse der oben angedeuteten Analysen in die Optimierung von Nutzpflanzen ein.

 
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