LS Biochemie
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Biochemie AG Frederik Börnke AG Jörg Hofmann AG Christian Koch AG Uwe Sonnewald AG Sophia Sonnewald AG Lars Voll http://www.biologie.uni-erlangen.de/bc/bchome.html Arbeitsgruppen Biochemie Forschungsprogramme Zellzyklus und Transkriptionsregulation in der Bäckerhefe Biochemie der Pfanzen-Mikroben Wechselwirkung Source-Sink Wechselwirkungen bei Pflanzen Regulation des Primärstoffwechsels „Molecular Farming“ „Allergens“ Biochemie Technologien Molekularbiologie (PCR, Microarray, Promotoren) Proteomanalysen (Hefe-Zwei-Hybrid, TAP-Tag) Zell- und Gewebekultur (Pflanzentransformation) Metabolitanalytik (HPLC, LC-MS/MS) Bioimaging General approaches Environment Physiological profiling Enzyme activity assays Targeted Metabolit profiling Development Transcript profiling Imaging PAM Liquid handling LC-MS/MS Microarray Developmental and environmental regulation of plant primary metabolism Biochemie Mastermodule Modul I: Molekulargenetik der Pilz-Pflanze Interaktion Modul II: Biochemie der Bakterien-Pflanzen Interaktion Modul III: Pflanzenbiotechnologie Modul IV: Bioanalytik Modul I + II: 01.12.08 – 09.01.09 Modul III + IV: 29.06. – 24.07.09 Biochemie Mastermodule Zwei Wochen praktische Arbeit im Labor Dreiwöchige Lehrveranstaltung (fünf Stunden pro Woche) Protokoll Mündliche Prüfung Lehrveranstaltung: Gemeinsame Erarbeitung wissenschaftlicher Fragestellungen -!Vorlesung -!Literaturarbeit -!Moderierte Diskussion Mastermodul Biochemie Modul I: Molekulargenetik der Pflanze-Pilz-Interaktion Das Arabidopsis Pathogen C. higginsianum genetische Transformation, Zellbiologische Analysen, Reportergen Expression Mastermodul Biochemie Modul II: Biochemie der Bakterien-Pilz-Interaktion Wege der Interaktion zwischen Wirt und Pathogen Kompatibel Inkompatibel Virulentes Pathogen Suszeptibler Wirt Avirulentes Pathogen Resistenter Wirt Krankheit Resistenz Flagellin-vermittelte Reaktionen K+ H+ Alkalinisierung des Apoplasten Wachstumshemmung KalloseAblagerung Induktion von PRGenexpression Gen-für-Gen Resistenz – Erkennung von Effektoren durch Resistenz-Proteine AvrPto/Pto •! Wie unterscheiden sich verschiedene Genotypen in ihrer Pathogenantwort? •! Welche molekulare Basis haben diese Unterschiede? •! Wie läuft die Erkennung ab? Methoden: Expressionsanalysen, Virus-Induziertes Gene Silencing, Hefe two-hybrid Insertionsmutagenese in Bakterien Welche bakteriellen Gene sind für die Infektion der Wirtspflanze wichtig? „Abschalten“ einzelner Genfunktionen und anschließende funktionelle Tests der Bakterienmutanten Zielgen Mastermodul Biochemie Modul III: Pflanzenbiotechnologie Globale Nahrungsmittelangebot und nachfrage LEOPOLDINA (2000) Themen -!Molekulares Framing -!Hypoallergene Lebensmittel Model systems •!HPV16 L1 DKFZ Heidelberg Martin Müller Nadja Thönes •!SIVmac Gag, Env FAU Erlangen (Virologie) Bernhard Fleckenstein Stefan Pöhlmann Andrea Marzi Nahrungsmittelallergene Wieviele Genprodukte essen wir? 200’000 ~ Weizen 50’000 ~ Sesam Butter (Kuh) Senf ~ 50’000 Pfeffer ~ 50’000 Estragon ~ 50’000 Zwiebel ~ 50’000 50’000 ~ Salat Tomate ~ 100’000 = ~1 Million Eiweisse Gurke ~ 100’000 50’000 ~ Hickory 100’000 ~ Speck Dill ~ 50’000 Käse (Kuh) + verschiedene Bakterien ~ 20 x 2’000 100’000 ~ Kuh Ketchup Weinessig ~ 100’000 Zuckerrübe ~ 50’000 = ~10 Allergene = 1: 100’000 Hautpricktestung zur Bestimmung des allergenen Potentials Auftragung von Tomatenfruchtstücken Mittlerer Quaddel Durchmesser nach 20 Minuten Dr. V. Mahler, Universitätsklinikum Dr. E. Enrique, Hospital General de Castellón (Spanien) Mastermodul Biochemie Modul IV: Bioanalytik Transcript profiling Microarrays Custom Catalog Target gene Gene Spring Data analysis Sample preparation Quality control •!Bioanalyser •!Nanodrop Hybridisation AGILENT Data extraction Scanning Volcano Plot Metabolome profiling !"#$%&'()%&! Datenauswertung Clusteranalyse! Unbekanntes Carotenoid! Hauptkomponentenanalyse! Chlorophyll Fluoreszenz Imaging Comparative genomics Metabolite Profiling Transcript Profiling Data integration Generation of Hypothesis Candidate gene(s) Functional genomics Candidate gene(s) Mutants Transgenics RNAi amicroRNA KO-lines Ox-lines Data validation Protein complex Localization
