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. Matias Zurbriggen
Telephone+49 211 8115015
Institute of Synthetic Biology
Heinrich Heine University Düsseldorf
Prof. Dr. Markus Pauly
Telephone+49 211 8115680
Institute for Plant Cell Biology and Biotechnology
Heinrich Heine University Düsseldorf
Members
Prof. Dr. Ute Armbruster
Principal Investigator, Research Area 1, 3
Prof. Dr. Ilka Axmann
Contributing Investigator, Research Area 3,4
Linus Börnke
Doctoral Researcher, Research Area 1,3
Dr. Cristina Marí Carmona
CEPLAS Researcher, Research Area 3
Prof. Dr. George Coupland
Contributing Investigator, Research Area 1,3,4
Dr. John C. D'Auria
Contributing Investigator, Research Area 1,3
Dr. Craig Dent
CEPLAS Researcher, Research Area 3, 4
Prof. Dr. Gunther Döhlemann
Principal Investigator, Research Area 2,3
Dr. Steven Dreissig
Contributing Investigator, Research Area 1,3
Prof. Dr. Oliver Ebenhöh
Contributing Investigator, Research Area 1,2,3,4,5
Prof. Dr. Michael Feldbrügge
Contributing Investigator, Research Area 3
Dr. Pau Formosa-Jordan
Contributing Investigator, Research area 1, 3, 4, 5
Prof. Dr. Wolf B. Frommer
Dr. Rubén Garrido Oter
Principal Investigator, Research Area 2,3,4,5
Josepha Grewer
Doctoral Researcher, Research Area 3
Dr. Thomas Hartwig
Contributing Investigator, Research Area 1,3,4,5
Dr. Götz Hensel
Contributing Investigator, Research Area 1, 2, 3, 5
Dr. Alexander P. Hertle
Contributing Investigator, Research Area 1,3
Prof. Dr. Tatjana Hildebrandt
Principal Investigator, Research Area 1,2,3,5
Prof. Dr. Andreas Houben
Contributing Investigator, Research Area 3
Dr. Tobias Jores
Contributing Investigator, Research Area 3,5
Prof. Dr. Stanislav Kopriva
Contributing Investigator, Research Area 1,2,3,4,5
Stanislav Kopriva
Doctoral Researcher, Research Area 2,3
Dr. Steven Le Hung Cheng
CEPLAS Researcher, Research Area 2,3
Prof. Dr. Martin Lercher
Dr. Inna Lermontova
Contributing Investigator, Research Area 3, 5
Dr. Eliza Loo
Group leader, Research Area 2,3
Dr. André Marques
Contributing Investigator, Research Area 3
Dr. Shizue Matsubara
Principal Investigator, Research Area 1,3,5
Benjamin Menn
Doctoral Researcher, Research Area 3
Dr. Hanna Mozghovska
CEPLAS Researcher, Research Area 3,4,5
Prof. Dr. Jane E. Parker
Contributing Investigator, Research Area 2,3
Prof. Dr. Markus Pauly
Dominic Schirmer
Doctoral Researcher, Research Area 3
Prof. Dr. Paul Schulze-Lefert
Principal Investigator, Research Area 2,3,4
Amanta Seifried
Doctoral Researcher, Research Area 1, 3
Prof. Dr. Rüdiger Simon
Principal Investigator, Research Area 1,3,4,5
Dr. Jędrzej Jakub Szymański
Contributing Investigator, Research Area 1, 3, 4, 5
Dr. Sebastian Triesch
CEPLAS Researcher, Research Area 3, 4
Prof. Dr. Miltos Tsiantis
Principal Investigator, Research Area 1,3,4
Nicolas Ullrich
Doctoral Researcher, Research Area 3, 4
Dr. Uriel Urquiza
Group Leader, Research Area 3, 4, 5
Prof. Dr. Nicolaus von Wirén
Principal Investigator, Research Area 1,2,3,4,5
Dr. Agatha Alexandra Walla
Postdoctoral Researcher, Research Area 1, 3, 5
Dr. Eva-Sophie Wallner
Group leader Research Area 1,3,4
Prof. Dr. Andreas P.M. Weber
Principal Investigator, Research Area 1,3,4,5
Prof. Dr. Alga Zuccaro
Principal Investigator, Research Area 2,3,4,5
Prof. Dr. Matias Zurbriggen
Principal Investigator, Research Area 1,2,3,4,5