Forschungsfeld 3

Synthetische Biologie und Rekonstruktionsbiologie

Forschungsfeld 3 wird mit Hilfe von synthetischen Ansätzen pflanzliche Signalwege und Stoffwechselwege in orthogonalen, nicht pflanzlichen Systemen rekonstruieren. Dies ermöglicht ein quantitatives Verständnis der der Struktur des Signalwegs sowohl innerhalb als auch zwischen Zellen und deren Umgebung. Diese Arbeiten sind in planta auf zellulärer Ebene technisch sehr anspruchsvoll aufgrund der molekularen Komplexität der eng verbundenen, häufig multizellulären Netzwerke und des Pleiotropismus.

Die Rekonstruktion pflanzlicher Signalwege in nicht-pflanzlichen Systemen ermöglicht den schnellen Austausch von genetischem Material und somit das Testen unterschiedlicher genetischer Varianten von zellulärer Komponenten sowie deren gerichtete Evolution in einem Umfang und Durchsatz wie es in planta nicht möglich wäre. 

Forschungsfeld 3 wird neue genetische, molekulare und bildgebende Verfahren und Ansätze einsetzen wie z.B. synthetische Schalter, Promotoren, regulatorische Module, dynamische und programmierbare synthetische Gen-Netzwerke, quantitative Biosensoren, Mikrofluidics und 2D/3D Druck um so den wissenschaftlichen Fortschritt zu beschleunigen. Die dadurch gewonnenen Daten werden kombiniert mit mathematischer Modellierung (in Forschungsfeld 4) um die in planta Versuche aus RA 1 und 2 zu vervollständigen und mit neuen Erkenntnissen zu versorgen.

Perspektivisch wird sich Forschungsfeld 3 von der Rekonstruktion einzelner Signalwege über mehrere Signalwege innerhalb einer Zelle zu Interaktionen einer Zelle mit ihrer Umgebung hin weiterentwickeln. 

Zukünftig ist geplant diese Arbeiten auszuweiten in Richtung „gedruckter“ Zellverbünde, Gewebe und Organoide um basierend auf Stoffwechsel-Netzwerken und Signalwegen funktionelle und strukturelle Studien durchführen zu können.

Coordinators

Prof. Dr. Markus Pauly
CEPLAS Markus Pauly

+49 211 8115680

E-Mail senden

Institute for Plant Cell Biology and Biotechnology
Heinrich Heine University Düsseldorf

www.plant-cell.hhu.de

Members

Dr. Xinhui An

CEPLAS researcher, Research Area 3

Dr. Anupama

CEPLAS Researcher, Research Area 3

Prof. Dr. Ute Armbruster

Principal Investigator, Research Area 1, 3

Prof. Dr. Ilka Axmann
CEPLAS Ilka Axmann
Principal Investigator, Research Area 3,4
Prof. Dr. George Coupland
CEPLAS George Coupland
Principal Investigator, Research Area 1,3,4
Prof. Dr. Gunther Döhlemann
CEPLAS Gunther Döhlemann
Principal Investigator, Research Area 2,3
Prof. Dr. Oliver Ebenhöh
CEPLAS Oliver Ebenhöh
Principal Investigator, Research Area 1,2,3,4
Prof. Dr. Michael Feldbrügge
CEPLAS Michael Feldbrügge
Contributing Investigator, Research Area 3
Dr. Pau Formosa-Jordan
Contributing Investigator, Research area 1, 3, 4
Prof. Dr. Wolf B. Frommer
Principal Investigator, Research Area 1,2,3,4
Dr. Rubén Garrido Oter
CEPLAS Rubén Garrido Oter
CEPLAS Contributing Investigator, Research Area 2,3,4
Josepha Grewer

Doctoral Researcher, Research Area 3

Dr. Thomas Hartwig
Contributing Investigator, Research Area 1,3, 4
Dr. Angela Hay
CEPLAS Angela Hay
Contributing Investigator, Research Area 1,3
Dr. Götz Hensel
Contributing Investigator, Research Area 1, 2, 3
Prof. Dr. Tatjana Hildebrandt
Principal Investigator, Research Area 1,2,3
Prof. Dr. Martin Hülskamp
CEPLAS Martin Hülskamp
Principal Investigator, Research Area 3
apl. Prof. Dr. Peter Jahns
Contributing Investigator, Research Area 1,3
Prof. Dr. Stanislav Kopriva
CEPLAS Stanislav Kopriva
Principal Investigator, Research Area 1,2,3,4
Prof. Dr. Martin Lercher
CEPLAS Martin Lercher
Principal Investigator, Research Area 3,4
Dr. Eliza Loo

Group leader, Research Area 2,3

Dr. André Marques

Contributing Investigator, Research Area 3

Dr. Shizue Matsubara
Shizue Matsubara

Contributing Investigator, Research Area 1,3

Benjamin Menn

Doctoral Researcher, Research Area 3

Prof. Dr. Jane E. Parker

Principal Investigator, Research Area 2,3

Prof. Dr. Markus Pauly
CEPLAS Markus Pauly
Principal Investigator, Research Area 1,2,3,4
Dr. Parisa Rahimzadeh Karvansara

Postdoctoral Researcher, Research Area 1,3

Prof. Dr. Paul Schulze-Lefert

Principal Investigator, Research Area 2,3,4

Prof. Dr. Rüdiger Simon
Principal Investigator, Research Area 1,3,4
Dr. Jędrzej Jakub Szymański
Contributing Investigator, Research Area 1, 3, 4
Dr. Elizaveta Terlova
CEPLAS Researcher, Research Area 3
Prof. Dr. Miltos Tsiantis
Miltos Tsiantis

Principal Investigator, Research Area 1,3,4

Dr. Uriel Urquiza
CEPLAS Researcher, Research Area 3
Dr. Yi Wang

CEPLAS Researcher, Research Area 3, 4

Prof. Dr. Andreas P.M. Weber
CEPLAS Andreas Weber
Principal Investigator, Research Area 1,3,4
Prof. Dr. Alga Zuccaro
CEPLAS Alga Zuccaro
Principal Investigator, Research Area 2,3,4
Dr. Weiliang Zuo
CEPLAS Researcher, Research Area 2,3
Prof. Dr. Matias Zurbriggen
CEPLAS Matias Zurbriggen
Principal Investigator, Research Area 1,2,3,4