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Im universitären Forschungsschwerpunkt „Pflanzengenomforschung und Systembiologie“ kooperieren verschiedene Arbeitsgruppen, um in einem multidisziplinären Ansatz experimentelle und rechnerbetonte Ansätze die Erforschung biologischer Prozesse in Zellen, Geweben und Organismen – mit einem Schwerpunkt auf Pflanzen – voranzutreiben.

Die im Folgenden genannten Projekte geben einen kleinen Einblick in die Forschungsaktivitäten der Mitglieder des Forschungsschwerpunktes. Der nationalen FuE-Zusammenarbeit wird neben der intensiven Beteiligung an der Grundlagenforschung sowohl von den Mitgliedern des Forschungsschwerpunktes als auch von der Hochschulleitung und deren übergeordneten

DFG-FORSCHERGRUPPE

Teilprojekt zu FOR 1513:  Hybrides Schließen in intelligenten Systemen

Hybride Schlussverfahren für dynamische Protein-Interaktionsnetze

Antragsteller: Professor Dr. Gerhard Brewka Universität LeipzigFakultät für Mathematik und InformatikInstitut für Informatik Professor Dr. Torsten Schaub Universität Potsdam Institut für Informatik Lehrstuhl für Wissensverarbeitung und Informationssysteme Professor Dr. Michael Schroeder Technische Universität Dresden Biotechnologisches Zentrum (Biotec)

 

Hybride Schlussverfahren für dynamische Protein-Interaktionsnetze

Gerhard Brewka, Torsten Schaub, and Michael Schroeder

Die Molekularbiologie hat sich zu einer datenintensiven Wissenschaft mit exponentiellem Datenwachstum entwickelt. Die Verfügbarkeit riesiger Mengen von Sequenz-, Struktur- und Interaktionsdaten verspricht, unser Verständnis von lebendigen Organismen zu verbessern und Krankheiten heilbar zu machen. Von besonderer Bedeutung ist hier die Interaktion von Molekülen, denn alle Zellen üben ihre Funktionen als komplexe Interaktion zwischen Proteinen, DNA, RNA und anderen Molekülen aus. Es hat in jüngerer Zeit erhebliche Fortschritte im Bereich von sogar Genom-weiten Interaktionsdaten gegeben. Ihre Struktur wurde analysiert, und sie trugen zur Entdeckung von Krankheitsmechanismen bei. Dennoch gibt es eine Reihe dringender, offener Probleme:• Die meisten verfügbaren Interaktionsdaten geben statische Zustände wieder, während eine lebende Zelle ein sich dynamisch über die Zeit veränderndes System ist.• Die meisten verfügbaren Interaktionsdaten sind fehlerbehaftet und decken nur einen Bruchteil aller Interaktionen ab.Das Projekt entwickelt formale Techniken und Systeme zum Schließen über unvollständige und fehlerbehaftete Protein-Interaktionsnetze. Unser Ansatz basiert auf Influenzgraphen und auf hybriden Schlusstechniken auf der Basis von Antwortmengenprogrammierung. Multi-Kontext-Systeme bilden die formale Grundlage für die Integration unterschiedlicher Wissensquellen. Die entwickelten Techniken werden evaluiert anhand von konkreten biomedizinischen Beispielen, insbesondere in Bezug auf das Schließen über metabolische Netze.

DFG-FORSCHERGRUPPE

Teilprojekt zu FOR 1513:  Hybrides Schließen in intelligenten Systemen

Hybride Schlussverfahren für dynamische Protein-Interaktionsnetze

Antragsteller: Professor Dr. Gerhard Brewka Universität LeipzigFakultät für Mathematik und InformatikInstitut für Informatik Professor Dr. Torsten Schaub Universität Potsdam Institut für Informatik Lehrstuhl für Wissensverarbeitung und Informationssysteme Professor Dr. Michael Schroeder Technische Universität Dresden Biotechnologisches Zentrum (Biotec)

DFG - SFB

Teilprojekt zu SFB 973:  Organismische Reaktionen auf Stress: Prägung und Erinnerung

Teilprojektleiter: Dr. Salma Balazadeh
Universität Potsdam
Institut für Biochemie und Biologie
Arbeitsgruppe Molekularbiologie
Karl-Liebknecht-Straße 24-25
14476 Potsdam
Telefon: +49 331 9772808
E-Mail: balaza@uni-potsdam.de

Professor Dr. Bernd Müller-Röber  E-Mail: bmr@uni-potsdam.de

http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/190578797

 

Priming durch H2O2-vermittelte Signalgebung in Arabidopsis (A05)

Anhand von Arabidopsis thaliana sollen Transkriptionsfaktoren (TFs) und genregulatorische Netzwerke (GRNs), die für die Etablierung des Thermogedächtnisses wichtig sind, untersucht werden. Das Vorhaben hat die folgenden Inhalte: (i) die Identifizierung von upstream Regulatoren von JUB1, einem H2O2-reguliertem TF, der direkt oder indirekt die Expression von HsfA2, einem Schlüsselelement des Thermogedächtnisses, kontrolliert; (ii) die Identifizierung weiterer TFs und ihrer GRNs mit Relevanz für das Thermogedächtnis, und (iii) die Analyse der GRNs in Arabidopsis Akzessionen mit unterschiedlich ausgeprägtem Thermogedächtnis.

DFG - SFB

Teilprojekt zu SFB 973:  Organismische Reaktionen auf Stress: Prägung und Erinnerung

Teilprojektleiter: Dr. Salma Balazadeh
Universität Potsdam
Institut für Biochemie und Biologie
Arbeitsgruppe Molekularbiologie
Karl-Liebknecht-Straße 24-25
14476 Potsdam
Telefon: +49 331 9772808
E-Mail: balaza@uni-potsdam.de

Professor Dr. Bernd Müller-Röber  E-Mail: bmr@uni-potsdam.de

DFG-Forschergruppe

Teilprojekt zu FOR 948:  Nitrogen uptake, metabolism and remobilization in leaves during plant senescence

Dr. Salma Balazadeh Universität Potsdam Institut für Biochemie und Biologie Arbeitsgruppe Molekularbiologie Professor Dr. Bernd Müller-Röber Universität Potsdam Institut für Biochemie und Biologie Arbeitsgruppe Molekularbiologie

 

Förderung Förderung seit 2009

Role of NAC transcription factors in plant senescence

Transcription factors of the NAC family play an important role for the regulation of senescence, however, the molecular mechanisms through which they control senescence are only vaguely known. The current proposal addresses the functional analysis of the regulation of senescence by the Arabidopsis thaliana transcription factor ANAC047. Like the recently reported NAC transcription factor JUB1, expression of ANAC047 is rapidly stimulated by treatment with H2O2; however, in contrast to JUB1 it positively regulates senescence. ANAC047 is induced during both, developmental and N starvation-induced senescence and thus represents a particularly interesting candidate for further functional studies within the frame of the FOR. Recently, we discovered two likely downstream targets of ANAC047, i.e. ACC OXIDASE 5 (ACO5), which encodes a key enzyme of ethylene biosynthesis, and GOX3, which encodes a senescence-induced glycolate oxidase. The proposed work includes the functional analysis of the ANAC047 - ACO5/GOX3 regulatory cascade for senescence as well as the further decoding of the gene regulatory network of ANAC047. Additional work aims at modifying N starvation-induced senescence in Brassica napus by taking into account knowledge gained on senescence regulatory transcription factors during the first funding period of the FOR. The proposal includes a wider bio-computational interrogation or the gene regulatory networks of N-controlled senescence in plants, in collaboration with partners in the FOR.Keywords: Arabidopsis, rapeseed, NAC transcription factors, senescence.

DFG-Forschergruppe

Teilprojekt zu FOR 948:  Nitrogen uptake, metabolism and remobilization in leaves during plant senescence

Dr. Salma Balazadeh Universität Potsdam Institut für Biochemie und Biologie Arbeitsgruppe Molekularbiologie Professor Dr. Bernd Müller-Röber Universität Potsdam Institut für Biochemie und Biologie Arbeitsgruppe Molekularbiologie

 

Förderung Förderung seit 2009

DFG-Verfahren Sachbeihilfen

Internationaler Bezug Portugal, USA

Antragsteller: Professor Dr. Michael Lenhard
Universität Potsdam
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Institut für Biochemie und Biologie

Förderung Förderung seit 2010

Beteiligte Person: Dr. Jörg Becker; Professor Dr. Keith Slotkin

Aufklärung der molekularen Grundlage für die funktionale Spezialisierung zwischen Poly(A)-Polymerasen in Arabidopsis thaliana

In plants and animals, organs grow to characteristic sizes and shapes that depend on their identity, yet how the identity programme modulates growth patterns in primordia to generate these specific sizes and shapes remains poorly understood. We have isolated a mutation in Arabidopsis thaliana that reduces the size of leaves, but increases the size of floral organs; this opposite effect depends on the identity, not the position of the organ on the shoot. The mutation represents an amino-acid exchange in PAP1, one of the three canonical nuclear poly(A)-polymerases responsible for polyadenylating precursor messenger RNAs (pre-mRNAs). While full loss of PAP1 function appears to be lethal, mutations in the two closely related other nuclear poly(A)-polymerases (PAP2, PAP4) do not show a phenotype in isolation. We therefore propose that the different PAP isoforms process specific subsets of cellular pre-mRNAs and that the PAP1-dependent subset contains organ-specific transcripts encoding regulators of growth. Thus, the main aims of this proposal are (1) to determine the set of PAP1-dependent transcripts in leaves and flowers using a genome-wide approach; (2) to understand how the encoded proteins contribute to the opposite growth phenotypes of the pap1 mutant; (3) to understand the basis for the identity-dependence of the growth phenotype; (4) to characterize the functions of PAP2 and PAP4, and the subset of transcripts they preferentially process; and (5) to determine the molecular basis for the functional specialization between the different PAP isoforms.

DFG-Verfahren Sachbeihilfen

Internationaler Bezug Portugal, USA

Antragsteller: Professor Dr. Michael Lenhard
Universität Potsdam
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Institut für Biochemie und Biologie

Förderung Förderung seit 2010

Beteiligte Person: Dr. Jörg Becker; Professor Dr. Keith Slotkin