Organellenbiologie, Biotechnologie und molekulare Ökophysiologie
Die Forschung in der Abteilung von Professor Dr. Ralph Bock befasst sich mit grundlegenden biologischen Prozessen, die in den beiden Zellorganellen mit eigenem Genom, den Chloroplasten (Plastiden) und Mitochondrien, ablaufen bzw. von diesen Organellen gesteuert werden. Darüber hinaus ist die Abteilung an der Biologie eukaryotischer Algen interessiert und untersucht deren Genetik, Physiologie und Zellbiologie.
Die Forschungsgruppen in der Abteilung analysieren unter anderem die molekularen Mechanismen und die Regulation der Genexpression in Plastiden und Mitochondrien, die Kommunikation zwischen Zellkern und Organellen, die Evolution der Organellen und ihrer Genome sowie die Genetik, Epigenetik und Zellbiologie von Grün- und Rotalgen.
Die dabei gewonnenen wissenschaftlichen Erkenntnisse sowie die entwickelten neuen Technologien werden nicht nur in der Grundlagenforschung eingesetzt, sondern auch unmittelbar in verschiedensten angewandten Projekten zur genetischen Modifikation von Nutzpflanzen und Algen sowie zur experimentellen Evolutionsforschung, Biotechnologie und synthetischen Biologie genutzt.
In der aktuellen Forschung der Abteilung wird eine Vielzahl von Modellorganismen verwendet, wie beispielsweise verschiedene Samenpflanzen (Arabidopsis, Tabak, Tomate, Kartoffel), die Grünalge Chlamydomonas reinhardtii und die Rotalge Porphyridium purpureum.
Direktor der Abteilung 3: Organellenbiologie, Biotechnologie und molekulare Ökophysiologie.
Prof. Dr. Ralph Bocks Arbeitsgruppe erforscht pflanzliche Zellorganellen sowie deren Wechselwirkungen mit dem Zellkern. Mit Hilfe neu entwickelter Techniken zur genetischen Transformation von Plastiden werden plastidencodierte Gene gezielt an- und abgeschaltet und so ihre Funktionen systematisch aufgeklärt.
Die Gruppe von
Dr. Mark Aurel Schöttler entwickelt spektroskopische Methoden, um die Gehalte und Aktivitäten sämtlicher Komponenten der photosynthetischen Elektronentransportkette
in vivo, also an intakten Blättern, erfassen zu können. Mittels dieser Methoden wird analysiert, wie die Kapazität des Photosynthese-Apparates ATP und NADPH zu produzieren, an deren Verbrauch durch den Calvin-Zyklus und die folgenden Reaktion des Dunkelstoffwechsels angepasst wird.
Die Arbeitsgruppe um
Dr. Reimo Zoschke analysiert die Funktion und Regulation der Proteinbiosynthese in Pflanzen. Der Fokus liegt dabei auf den Plastiden, den Zellorganellen der Pflanzen, die Sonnenlicht in chemische Energie umwandeln. Um die Besonderheiten der plastidären Translation zu verstehen, werden Regulationsmechanismen der Proteinbiosynthese analysiert und daran beteiligte Faktoren identifiziert und charakterisiert.
Die Gruppe von
Dr. Adrian Nievergelt interessiert sich für die grundlegenden molekularen Prozesse, welche der Funktion von Algenzellen zu Grunde liegen. Ein besonderer Schwerpunkt ist die Biologie von Zilien sowie intrazelluläre Transportmechanismen. Die Gruppe arbeitet vor allem mit der grünen Modellalge
Chlamydomonas Reinhardtii und verwendet Präzisionsgenetik, fortgeschrittene Licht- und Elektronenmikroskopie, biochemische Methoden und entwickelt neue, spezialisierte Instrumente zur Unterstützung des Forschungsschwerpunktes.
Die Gruppe von
Dr. Daniel Dunkelmann entwickelt Methoden der synthetischen Genomik in Pflanzen, mit Fokus auf artifizielle Chloroplasten in Landpflanzen. Ihre Chloroplastengenome sind auf programmierbare Polymersynthese, Kreuzkompatibilität und Biocontainment ausgelegt. Darüber hinaus arbeitet die Gruppe an breiterer Technologieentwicklung in der pflanzlichen synthetischen Biologie und Genomik.
