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Dr. Kerstin Kaufmann

Nachwuchsgruppen

Sofja-Kovalevskaja-Arbeitsgruppe "Pflanzenentwicklung" - Dr. Kerstin Kaufmann:

 

Forschungsthema: Pflanzliche Entwicklungsgenetik und Evolution

Der Prozess der Blütenentwicklung ist einer der am besten erforschten Entwicklungsprozesse in Pflanzen. Deshalb stellt er ein Modellsystem für unser Verständnis dar, wie verschiedene Organe und Zelltypen in Pflanzen gebildet werden. Alle Entwicklungsprozesse beginnt mit „Stammzellen“, die sich in Meristemen befinden. Aus ihnen entstehen im Laufe der Blütenentwicklung vier verschiedene Typen von Organen: Kelchblätter, Kronblätter, Staubblätter (männliche Organe) und Fruchtblätter (weibliche Organe).

Das Ziel unserer Forschung ist es zu verstehen, wie Transkriptionsfaktoren, die als Schlüsselregulatoren der Blütenentwicklung agieren, die Expression mehrerer tausend Gene in verschiedenen Zelltypen so koordinieren, dass die verschiedenen Blütenorgane geformt werden. Hierzu muss der epigenetische 'Code' verändert werden, um bestimmte Gene an- oder auszuschalten. Ausserdem interessiert uns, wie die molekularen Funktionen dieser Schlüsselregulatoren im Verlauf der Evolution so verändert wurde, dass die faszinierende morphologische Vielfalt der Blüten in der Natur entstehen konnte.

Dr. Kerstin Kaufmann
Dr. Katrin Messerschmidt

BMBF-Nachwuchsgruppe "Synthetic Biosystems -from cells to fabrication (cell2fab)" - Dr. Katrin Messerschmidt:

 

Die Nachwuchsgruppe Cell to Fab - "from cell to fabrication" soll auf der Basis von zirkulären Hefe-Chromosomen ein neuartiges zelluläres Steuerungsmodul (xYAC) entwickeln, mit dessen Hilfe die Produktion von kleinen bis großen Kohorten von Proteinen und Peptiden kontrolliert durchgeführt werden kann. Dazu soll zunächst die Basisstruktur eines xYAC konzipiert und diese dann durch Integration ausgewählter genregulatorischer Kontrollelemente für vielfältige biotechnologische Applikationen der nächsten Generation abgewandelt werden.

Für die Etablierung von Kontrollelementen mit unterschiedlichen regulatorischen Charakteristika werden bakterielle TALEs (transcription activator-like effectors) sowie pflanzliche Transkriptionsfaktoren der NAC-Familie verwendet. In einer zweiten Phase sollen lichtgesteuerte (optogenetische) Steuerungssysteme integriert werden. Langfristiges Ziel ist die Verwendung von xYACs für die Produktion von „Multienzymmaschinen“ etwa für die Herstellung von pharmakologisch interessanten Peptiden, gänzlich neuen Funktionseinheiten für biotechnologische Verfahren der nächsten Generation, oder für die Produktion von Proteinen für die In-vitro-Translation. Die xYACs werden als „offenes System“ konzipiert, so dass deren Weiterentwicklung und zügige Anpassung an die Erfordernisse weiterer Anwender gewährleistet ist.

Dr. Katrin Messerschmidt
PD Dr. Ingo Dreyer
PD Dr. Ingo Dreyer