Friedrich-Schiller-Universität Jena

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Arbeitsgruppen

Zur Struktureinheit Genetik gehören drei Arbeitsgruppen

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Hier ein kurzer Überblick über die Forschungsinteressen der verschiedenen Arbeitsgruppen:

Lehrstuhl für Genetik

Unserer Arbeitsgruppe untersucht die Struktur, Funktion und Evolution von Transkriptionsfaktoren. Dabei konzentrieren wir uns auf Proteine, die von MADS-Box-Genen kodiert werden. Unser Interesse reicht von Struktur-Funktionsbeziehungen auf molekularer Ebene und Mechanismen der Genregulation (einschließlich der Bedeutung von microRNAs) bis zur Rolle der Transkriptionsfaktoren in der Evolution genregulatorischer Netzwerke und in Entwicklungsprozessen. Ein Schwerpunkt unserer Arbeit besteht darin, die Rolle der MADS-Box-Gene in der Evolution von Blüten und Früchten und bei der Entstehung von Biodiversität aufzuklären. Als Modellsysteme verwenden wir eine Vielfalt an Landpflanzen, die von Moosen bis zu Blütenpflanzen reicht und Kulturpflanzen wie Kohlarten, Reis, Mais, Tulpen und Fichten ebenso umfasst wie Wildpflanzen (z.B. Feldkresse) und typische Labormodelle (Ackerschmalwand, Arabidopsis thaliana). Im Rahmen unserer Studien verwenden wir Methoden der Genetik, Molekularbiologie, Biophysik und Bioinformatik.

Vertretungsprofessur für Genetik (Arbeitsgruppe Bierhoff) 

Das ‘Bierhoff Lab’ untersucht epigenetische Regulationsmechanismen die durch nicht-codierende RNAs (ncRNA) gesteuert werden. Dabei arbeiten wir hauptsächlich mit Mensch- und Mauszellen als Modellsystemen. Wir möchten verstehen, wie ncRNAs ihre Zielregionen im Genom finden und welche Proteine sie rekrutieren um die Chromatinstruktur zu beeinflussen. Unser Hauptaugenmerk liegt zur Zeit auf der Identifizierung und Charakterisierung von Triple-Helices, die zwischen ncRNAs und entsprechenden genomischen Bindestellen ausgebildet werden (ncRNA:DNA Triplexe). Diese Triplexbildung ermöglicht eine sequenzspezifische Erkennung von DNA-Bereichen ohne die DNA aufzuschmelzen und ist damit ein hochinteressanter Mechanismus für gerichtet Interaktionen zwischen ncRNAs und dem Genom. Da ncRNA:DNA Triplexe noch weitgehend unerforscht sind, haben wir neue molekulare Werkzeuge und Techniken entwickelt, um ncRNA:DNA Triplexe genomweit aufzuspüren und zu charakterisieren. Diese Arbeiten werden mit einer Vielzahl von modernen molekularbiologischen Methoden und Hochdurchsatzverfahren kombiniert.

Arbeitsgruppe Bakteriengenetik

Schwerpunkt unserer Arbeiten ist die Genregulation bei Gram-positiven Bakterien durch kleine regulatorische RNAs (sRNAs) und Transkriptionsfaktoren. Als Modellorganismus verwenden wir Bacillus subtilis. Zum einen untersuchen wir eine in unserer Gruppe entdeckte trans-kodierte sRNA. Diese wirkt einerseits über RNA/RNA-Wechselwirkungen im Arginin-Abbau und andererseits als mRNA für ein Peptid, das nicht nur im Zuckermetabolismus eine Rolle spielt, sondern eine globalere Funktion im RNA-Abbau hat. Zum anderen untersuchen wir drei Toxin-Antitoxin-Systeme vom Typ I, bei denen das Antitoxin eine cis-kodierte sRNA darstellt. In beiden Fällen interessieren uns die biologischen Funktionen dieser sRNAs, ihre molekularen Wirkungsmechanismen sowie ihre Regulation durch Transkriptionsfaktoren. Wir verwenden eine Kombination von in vitro- und in vivo-Techniken zur Charakterisierung von RNA sowie von DNA-bindenden Proteinen.