Biochemie · Resistenz-Proteine AvrPto/Pto •!Wie unterscheiden sich verschiedene Genotypen in...
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Biochemie Arbeitsgruppen
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
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Biochemie Forschungsprogramme
Zellzyklus und Transkriptionsregulation in der Bäckerhefe
Biochemie der Pfanzen-Mikroben Wechselwirkung
Source-Sink Wechselwirkungen bei Pflanzen
Regulation des Primärstoffwechsels
„Molecular Farming“
„Allergens“
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Biochemie Technologien
Molekularbiologie (PCR, Microarray, Promotoren)
Proteomanalysen (Hefe-Zwei-Hybrid, TAP-Tag)
Zell- und Gewebekultur (Pflanzentransformation)
Metabolitanalytik (HPLC, LC-MS/MS)
Bioimaging
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Targeted
Metabolit profiling
Transcript profiling
Enzyme activity
assays
Physiological
profiling
General approaches
Environment
Development
Imaging PAM
Liquid handling
LC-MS/MS
Microarray
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Developmental and environmental regulation of plant
primary metabolism
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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
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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
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Mastermodul Biochemie
Modul I:
Molekulargenetik der
Pflanze-Pilz-Interaktion
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Das Arabidopsis Pathogen C. higginsianum
genetische Transformation, Zellbiologische Analysen,
Reportergen Expression
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Mastermodul Biochemie
Modul II:
Biochemie der
Bakterien-Pilz-Interaktion
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Wege der Interaktion zwischen Wirt und Pathogen
Kompatibel Inkompatibel
Virulentes Pathogen
Suszeptibler Wirt
Krankheit
Avirulentes Pathogen
Resistenter Wirt
Resistenz
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Wachstumshemmung
Flagellin-vermittelte Reaktionen
Kallose-
Ablagerung
Induktion von PR-
Genexpression
Alkalinisierung des
Apoplasten
H+
K+
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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
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Insertionsmutagenese in Bakterien
Welche bakteriellen Gene sind für die Infektion der Wirtspflanze wichtig?
„Abschalten“ einzelner Genfunktionen und anschließende funktionelle
Tests der Bakterienmutanten
Zielgen
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Mastermodul Biochemie
Modul III:
Pflanzenbiotechnologie
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LEOPOLDINA (2000)
Globale Nahrungsmittelangebot und -
nachfrage
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Themen
-! Molekulares Framing
-! Hypoallergene Lebensmittel
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Model systems
•! HPV16 L1
DKFZ Heidelberg
Martin Müller
Nadja Thönes
•! SIVmac Gag, Env
FAU Erlangen (Virologie)
Bernhard Fleckenstein
Stefan Pöhlmann
Andrea Marzi
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Nahrungsmittelallergene
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= ~1 Million Eiweisse
= ~10 Allergene
= 1: 100’000
200’000 ~ Weizen
50’000 ~ Sesam
Butter (Kuh)
50’000 ~ Hickory
100’000 ~ Speck
50’000 ~ Salat
Senf ~ 50’000
Pfeffer ~ 50’000
Estragon ~ 50’000
100’000 ~ Kuh
Zwiebel ~ 50’000
Tomate ~ 100’000
Gurke ~ 100’000
Dill ~ 50’000
Ketchup
Weinessig ~ 100’000
Zuckerrübe ~ 50’000
Käse (Kuh) +
verschiedene Bakterien
~ 20 x 2’000
Wieviele Genprodukte essen wir?
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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)
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Mastermodul Biochemie
Modul IV:
Bioanalytik
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Microarrays Catalog
Sample preparation Quality control
•! Bioanalyser •! Nanodrop
Hybridisation
Scanning
Target gene
Data analysis
AGILENT
Data extraction
Custom
Transcript profiling
Gene Spring
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Volcano Plot
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Metabolome profiling
!"#$%&'()%&!
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Datenauswertung
Clusteranalyse!
Unbekanntes Carotenoid!
Hauptkomponentenanalyse!
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Chlorophyll Fluoreszenz Imaging
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Comparative genomics
Candidate gene(s)
Metabolite
Profiling
Transcript
Profiling
Data integration
Generation of Hypothesis
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Functional genomics
Candidate gene(s)
KO-lines Ox-lines
Data validation
Mutants
Transgenics RNAi
amicroRNA
Localization
Protein complex