Übersicht: Forschungsschwerpunkte des Arbeitskreises

  1. System Biotechnologie von Mikroorganismen
  2. System Biotechnologie von Säugerzellen
  3. Funktionelle Proteomanalyse
  4. Bioengineering

 

Für unsere Forschungsarbeit sind wir ständig auf der Suche nach talentierten jungen Forschern, die sich sowohl für die Grundlagenforschung als auch die angewandte Forschung begeistern und die in einem stimulierenden und herausfordernden Umfeld mit Engagement arbeiten wollen.

Doktorarbeiten – Diplomarbeiten - Fortgeschrittenenarbeiten

Cooperations


1. System Biotechnologie von Mikroorganismen

Wir entwickeln neue systemorientierte Methoden für die Charakterisierung und Optimierung von Produktionsstämmen und setzen diese für die Produktion von Feinchemikalien wie Aminosäuren und Sekundärmetaboliten ein. Metabolische Netzwerke werden modelliert und Aktivitäten werden insbesondere mit 13C-Markierungsmethoden unter Einsatz massenspektrometrischer Methoden quantifiziert.

 

Quantitative Analyse metabolischer Netzwerke: Metabolische Flussanalyse, Metabolom Analyse

In silico - Modellierung metabolischer Netzwerke

Untersuchung metabolischer Regulation mit Hilfe von Fluxomics und Metabolomics

Eingesetzte Organismen: Corynebacterium glutamicum, Escherichia coli, Pseudomonas putida, Myxobakterien, Hefe, Bacillus subtilis

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2. System Biotechnologie von Säugerzellen (mit Dr. Fozia Noor)

Wir entwickeln neue systemorientierte Methoden für die Charakterisierung von Wirkstoffen auf der Ebene zellulärer Systeme eingesetzt. Metabolische Netzwerke werden modelliert und Aktivitäten werden insbesondere mit 13C-Markierungsmethoden unter Einsatz massenspektrometrischer Methoden quantifiziert.

Metabolische Flussanalyse in CHO und humanen Zellen zur Bioproduktion

Metabolom und Fluxom Analyse zur Wirkstoffcharakterisierung in Modellsystemen (Hepatozyten, Cardiomyocyten, …)

Systembiologische Charakterisierung von humanen Leberreaktoren für die Wirkstoffcharakterisierung

Respiratorisches Toxizitätsscreening in Mikrotiterplatten

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3. Biokatalyse und Bioengineering

 

Wir arbeiten an der Entwicklung von neuen Methoden der Mehrstufen-Biokatalyse mit permeabilisierten Zellen, wobei nach bioinformatischer Analyse komplexe niedermolekulare Verbindungen in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Der Bereitstellung der notwendigen Synthesebausteinen kommt dabei eine besondere Bedeutung zu. Wir entwickeln in unserer Arbeitsgruppe neue Reaktoren bzw. Reaktionssysteme, die für die quantitative Charakterisierung von Produktionsstämmen und der Auswirkung von Wirkstoffen benötigt werden. Dies sind insbesondere Minireaktoren für die 13C-Flussanalyse und Reaktoren mit Ankopplung an Membran-Massenspektrometer.

·         Bioinformatische Analyse und Design von Netzwerken für die Mehrstufen-Biokatalyse mit permeabilisierten Zellen

·         Entwicklung von Systemen zu Bereitstellung von Synthesebausteinen in permeabilisierten Zellen

·         Synthese komplexerer niedermolekularer Verbindungen

·         Mikrotiterplattenreaktoren mit on-line Messung von pH und Sauerstoff

·         Optische Sauerstoffmessung und Charakterisierung des Sauerstofftransports in Schüttelreaktoren

          ·          Spezialreaktoren mit Membran-Massenspektrometrie für die metabolische Flussanalyse

 

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4. Funktionelle Proteomanalyse

Wir setzen die MALDI-Massenspektrometrie (MALDI-TOF-TOF) in der Systembiotechnologie für die Identifizierung der Funktion von Genen, für die gezielte Stammoptimierung und für pharmazeutische und medizinische Fragestellungen ein.

Massenspektrometrie für die Protein- und Proteom-Analyse

Charakterisierung des Proteoms von humanen Leberzellkulturen

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