Angewandte Metabolom-Analyse

Die Forschungsgruppe „Angewandte Metabolom­-Analyse“, geführt von Dr. Joachim Kopka, stellt Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) basierte Metabolitenprofil­-Analyse­technologie für Wissenschaftler des MPI-MP und für externe Kooper­ationspartner zur Verfügung. Dr. Joachim Kopka beteiligte sich 1998 im Rahmen des MPI-MPs und der Metanomics GmbH & CoKG an der Initiali­sierung multiparalleler, GC-MS basierter Profilanalyse­techno­logie für Anwendungen in der Metabolomanalyse.

Seit 2001 ist die Forschungsgruppe „Angewandte Metabolom-Analyse“ Teil der Abteilung 1 von Prof. L. Willmitzer in Kombination mit den Aufgaben einer wissenschaftlichen Infrastrukturgruppe am MPI-MP. Als Konsequenz dieser dualen Rolle entwickelt diese Forschungsgruppe Methoden und Anwendungen für die Metabolom-Analyse und untersucht das Potential neuer bioanalytischer Technologien für die angewandte Metabolom-Analytik mit einem klaren Fokus auf GC-MS basierte Technologien.

Forschung

Der Fokus der Projektgruppe um Dr. Joachim Kopka liegt auf der vollständigen technischen Automatisierung von Hochdurchsatz-Metabolitprofil-Analysen (Analyse der Stoffwechselprodukte) für die Untersuchung des Primärmetabolismus in Wurzeln sowie von Wurzel-Substrat- und Wurzel-Sproß-Interaktionen.

Die Pflanzen Oryza sativa (Reis) und Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand) wie auch der Mikroorganismus Saccharomyces cerevisiae (Hefe) sind die Modelle für die Entwicklung von exakter und zunehmend umfassenderer Metabolit-Profilanalytik. Typische Experimente nutzen genetische Modifikation und natürliche genetische Diversität.

Kleinste Masseunterschiede ermöglichen die Identifikation von Metaboliten

Markierung der Organismen mit stabilen Isotopen wird genutzt, um am Molekulargewicht unterscheidbare Stoffwechselprodukte zu erzeugen. Dies dient der quantitativen Bestimmung von Metabolitkonzentrationen und Stofffluss. Die Gruppe kooperiert mit internationalen Gastwissenschaftlern und ist spezialisiert auf Metabolom-Analysen mittels an Gaschromatographie gekoppelter Massenspektrometrie (GC-MS). Verfügbare Instrumente basieren auf Quadrupol-, Ionenfallen- und Flugzeit-Massenspektrometrie.

Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt der Gruppe besteht in der Entwicklung bioinformatischer Systeme für die molekulare und chemische Datenanalyse. In Kooperation mit der Infrastrukturgruppe Bioinformatik wurde PaVESy (Visualisierungs- und Editier-System für Stoffwechselwege) und GMD (Golm Metabolom Datenbank) etabliert.

Zugang zu den bioinformatischen Werkzeugen CORRECTOR und TagFinder finden Sie auf den englischsprachigen Seiten.

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