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Abteilungen

PROTEINEVOLUTION – DIE GRUNDBAUSTEINE DES LEBENS

Direktor: Andrei Lupas
Proteine bilden die chemische Grundlage aller Lebensvorgänge. Wir untersuchen ihren Ursprung sowie die Evolution ihrer Faltungsformen und Funktionsmechanismen mittels Methoden der Bioinformatik, Biochemie und Strukturbiologie.



BIOCHEMIE – VOM GEN ZUM PROTEIN

Direktorin: Elisa Izaurralde
Die Abteilung Biochemie untersucht post-transkriptionelle Mechanismen der Genexpression, wobei der Schwerpunkt auf verschiedenen Aspekten der RNA-Biologie liegt. In einem interdisziplinären Ansatz verbinden wir Biochemie und Bioinformatik mit Struktur-, Molekular- und Zellbiologie.



MIKROBIOMFORSCHUNG

Direktorin: Ruth E. Ley
Die Abteilung Mikrobiomforschung interessiert sich für die Interaktionen zwischen Menschen und ihren Darmbakterien.Wir erforschen, wie die Erbinformation und die Bakterienflora des Wirts den Stoffwechsel beeinflussen und beispielsweise mit Übergewicht zusammenhängen.



EVOLUTIONSBIOLOGIE – DIE VIELFALT DES LEBENS

Direktor: Ralf Sommer
Evolutionsbiologie, EVO-DEVO und Evolutionstheorie: Wie verändern sich Entwicklungsprozesse im Laufe der Evolution? Wir benutzen einen integrativen Ansatz beim Fadenwurm Pristionchus pacificus und versuchen, die evolutionäre Entwicklungsbiologie mit Populationsgenetik und evolutionärer Ökologie zu verbinden.



ZELLBIOLOGIE – VON DER EINZELZELLE ZUR ZELLULÄREN VIELFALT

Direktor: Gerd Jürgens
Wie alle mehrzelligen Organismen entwickeln sich auch Pflanzen aus einer einzelnen Zelle. In unserer Gruppe charakterisieren wir räumliche und zeitliche Signale der frühen Embryogenese von Arabidopsis thaliana.



MOLEKULARBIOLOGIE – ANPASSUNG AN VERÄNDERUNGEN

Direktor: Detlef Weigel
Das Erscheinungsbild von Lebewesen ist durch eine immense Vielfalt geprägt, die zum Großteil durch die Anpassungen an verschiedene äußere Einflüsse bewirkt wurde. Mit Hilfe der modernen Genomforschung und Genetik untersuchen wir die Mechanismen, die dieser Vielfalt zu Grunde liegen.



Arbeitsgruppen

STRUKTURBIOLOGIE DER mRNA-LOKALISATION 

Forschungsgruppenleiterin: Fulvia Bono 
Bei der Regulation der Herstellung von Proteinen ist häufig entscheidend, wie die mRNA auf bestimmte Orte im Zytoplasma verteilt ist. Unser Ziel ist es, die molekularen Grundlagen des Transports und der Ansammlung von mRNA-Lokalisationspartikeln zu entschlüsseln. Hierbei nutzen wir biochemische und strukturbiologische Methoden.



PROTEIN-DESIGN

Forschungsgruppenleiterin: Birte Höcker
Wir untersuchen die Beziehungen zwischen der Struktur und der Funktion von Proteinen sowie die Evolution stabiler Proteinfaltungen. Die Erkenntnisse setzen wir beim Design neuer Proteine ein. Dabei nutzen wir eine Kombination aus theoretischen und experimentellen Ansätzen, um gezielt Proteine mit neuen erwünschten Eigenschaften zu konstruieren.



NEUROBIOLOGIE DES MARINEN ZOOPLANKTONS

Max-Planck-Forschungsgruppenleiter: Gáspár Jékely
Die ersten Nervensysteme entwickelten sich im Ozean. Wir untersuchen die einfachsten neuralen Schaltkreise winziger bewimperter Larven des Meeresplanktons, um den Aufbau und die Funktion der ersten ursprünglichen Gehirne zu verstehen.

The axonal scaffold in a 2 day old Platynereis larva

EVOLUTIONSDYNAMIK UND BIOPHYSIK

Max-Planck-Forschungsgruppenleiter: Richard Neher
Evolution basiert auf den Wechselwirkungen vieler Gene untereinander, die durch Mutation und Rekombination erzeugt wurden, und der Selektion der für das Überleben bestangepassten Individuen. Wir untersuchen diese Wechselwirkungen bei der Evolution des Aidserregers HIV und analysieren die Struktur von Genotyp-Phänotyp-Kartierungen auf molekularem Niveau.

 



NMR-SPEKTROSKOPIE GROSSER KOMPLEXE

Max-Planck-Forschungsgruppenleiter: Remco Sprangers
Mit Hilfe der NMR-Spektroskopie und der Röntgenkristallographie untersuchen wir wie mRNA in der Zelle abgebaut wird. Wir interessieren uns besonders dafür, wie Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Proteinen oder Proteinbewegungen die Aktivität der beteiligten Enzymkomplexe regeln.



UBIQUITIN-ABHÄNGIGE SIGNALÜBERTRAGUNG

Max-Planck-Forschungsgruppenleiterin: Silke Wiesner
Die Signalübertragung zwischen Zellen und das Verhalten von Zellen wird über das Anhängen von Ubiquitin an Proteine gesteuert. Wir erforschen, wie die Verknüpfung von Proteinen mit Ubiquitin auf der molekularen Ebene abläuft und wie durch fehlerhafte Enzyme bei der Ubiquitinierung Krankheiten wie zum Beispiel Krebs entstehen können. Dabei kommen biochemische Methoden und NMR-Spektroskopie zum Einsatz.




Projektleiter der Abteilungen

NMR-SPEKTROSKOPIE  

Projektleiter: Murray Coles | AbteilungLupas - Proteinevolution
Die Kernspinmagnetresonanzspektroskopie (NMR-Spektroskopie) ist eine leistungsstarke Methode für die Untersuchung der Struktur, Dynamik und Wechselwirkungen biologischer Makromoleküle in Lösung. Die Arbeitsgruppe NMR-Spektroskopie ist Teil der breiteren Forschungsplattform Strukturbiologie innerhalb der Abteilung Proteinevolution und ist an mehreren Projekten zur Untersuchung von Proteinstrukturen und -funktionen beteiligt. In mehreren Projekten wird die Evolution komplexer Proteinfaltungen aus einfacheren Peptideinheiten untersucht.



FALTUNG, ENTFALTUNG UND ABBAU VON PROTEINEN

Projektleiter: Jörg Martin | AbteilungLupas - Proteinevolution 
Die (Ent)faltung und der Abbau von Proteinen werden in der Zelle durch komplexe Makromoleküle gesteuert. Wir untersuchen die Struktur, Funktion sowie die Evolution dieser Enzyme.

Crystal structure of a GroEL/GroES chaperonin complex

STRUKTURELLE UND FUNKTIONELLE KONSERVIERUNG VON PROTEINEN

Projektleiter: Birte Hernandez | Abteilung: Proteinevolution - Lupas  
Unter Anwendung von biochemischen, biophysikalischen und mikrobiologischen Methoden untersuchen wir welche Zusammenhänge zwischen der Konservierung struktureller Besonderheiten von Proteinen und ihrer funktionellen Bedeutung bestehen.



MOLEKULARE ERKENNUNG UND KATALYSE

Projektleiter: Marcus Hartmann | Abteilung: Lupas - Proteinevolution 
Wir untersuchen biomolekulare Interaktionen mittles klassischer Biochemie, Röntgenstrukturanalyse, sowie spektroskopischer Methoden.



PROTEIN-BIOINFORMATIK

Projektleiter: Vikram Alva | Abteilung: Lupas - Proteinevolution 
Wir verwenden bioinformatische Methoden, um die Struktur, die Funktion und die Evolution von Proteinen aufzuklären.



BEZIEHUNGEN ZWISCHEN STRUKTUR UND FUNKTION

Projektleiter: Steffen Schmidt | Abteilung: Izaurralde - Biochemie 
Wir interessieren uns für die Wirkung von Mutationen auf die Funktion eines Proteins und die weiteren Folgen für die Entstehung von Krankheiten sowie die Auswirkungen auf die Genetik einer Population.



RETROTRANSPOSITION UND REGULIERENDE RNAs  

Projektleiter: Oliver Weichenrieder | Abteilung: Izaurralde - Biochemie 
Wir untersuchen die molekularen Grundlagen RNA-vermittelter zellulärer Prozesse. Schwerpunkte sind molekulare Parasiten im menschlichen Genom (LINE-1 and Alu retrotransposons) und die Regulation des Abbaus von mRNA. Wir nutzen Röntgenkristallographie, biochemische Ansätze und zellbasierte Tests.

Many cellular processes are regulated at the level of RNA. We investigate the molecular mechanisms that govern the retrotransposition, the translational repression and the regulated degradation of RNA. We use X-ray crystallography in combination with biochemical approaches and cell-based assays.

WIRKUNG VON ERBLICHEN MICROBIOTA AUF DEN WIRTSPHÄNOTYP

Projektleiterin: Jillian Waters | Abteilung: Ley - Microbiome Science
Wir untersuchen die Beziehung zwischen Mensch und Darm-Mikrobiom, indem wir uns auf das Verhältnis bestimmter Mikrobengemeinschaften konzentrieren, die unter dem Einfluß des Wirtsgenoms stehen (z.B. erbliche Mikroben) und ihren Auswirkungen auf Körpergewicht, Fettlleibigkeit und anderen, mit der Gesundheit in Verbindung gebrachten Phänotypen. Wir interessieren uns für die Mechanismen, die dem Wechselspiel aus Wirtsphänotyp und der Ökologie von erblicher Mikroben einhergehen.


ÖKOLOGIE UND EVOLUTION VON AN DEN WIRT ANGEPASSTEN METHANOGENEN

Projektleiterin: Nicholas Youngblut | Abteilung: Ley - Microbiome Science
Das Genom, der Stoffwechsel und der Gesundheitszustand des Menschen beeinflussen die Zusammensetzung der im Darm lebenden methanogenen Archaeen. Wir untersuchen die ökologischen und evolutionären Mechanismen, die dieser Verbindung zugrunde liegen.


EVOLUTIONÄRE GENOMIK UND BIOINFORMATIK

Projektleiter: Christian Rödelsperger | Abteilung: Sommer - Evolutionsbiologie 
Unsere Gruppe analysiert genomische Daten von Fadenwürmern, um die Verbindungen zwischen körperlichen-oder Verhaltensmerkmalen und deren Genen zu identifizieren und die evolutionären Prozesse, die zu ihrer Diversifizierung geführt haben, genauer zu beschreiben.



GENETIK PARASITISCHER NEMATODEN

Projektleiter: Adrian Streit | Abteilung: Sommer - Evolutionsbiologie 
Mit einer Kombination aus molekularbiologischen und genetischen Ansätzen untersuchen wir bei parasitischen Fadenwürmern der Gattungen Strongyloides und Onchocerca, wie es zu Wechseln im Generationszyklus kommt und welche Fortpflanzungsstrategien sie nutzen.

We combine molecular and genetic approaches to study life history switches, i. e. the switch between the parasitic and the free-living cycle and sex determination in the parasitic nematode genus Strongyloides spp.

ENTOMO-NEMATOLOGIE

Projektleiter: Matthias Herrmann | Abteilung: Sommer - Evolutionsbiologie 
Biologie, Phylogenie und Ökologie der Fadenwürmer (Nematoden): Genome werden von der Umwelt geformt. Wir hoffen, dass wir über die Erforschung der Ökologie, des Verhaltens und der Beziehungen von Fadenwürmern zu ihrer natürlichen Umwelt Erklärungen für Ergebnisse erhalten, die die Molekularbiologie erbracht hat, die sich aber bisher nicht erklären lassen.



BEFRUCHTUNG UND FRÜHE EMBRYOENTWICKLUNG BEI PFLANZEN  

Projektleiter: Martin Bayer | Abteilung: Jürgens - Zellbiologie  
Unsere Gruppe erforscht an der Blütenpflanze Ackerschmalwand, Arabidopsis thaliana, die Signalwege, über die nach der Befruchtung die Entwicklung des Embryos angestoßen wird. Wir konzentrieren uns dabei auf Faktoren, die vom männlichen Gametophyten stammen und die eine wichtige Rolle bei der Wechselwirkung der Gameten und bei der frühen Entwicklung des Embryos spielen.



Max Planck Fellow

BIOMOLECULAR INTERACTIONS

Max Planck Fellow: Oliver Kohlbacher
We develop computational methods for structure elucidation of large biomolecular complexes (proteins, RNA, DNA) based on sparse experimental data (in particular cross-linking mass spectrometry).



CHRISTIANE NÜSSLEIN-VOLHARD

Seit 1. November 2014 ist Prof.em.Christiane Nüsslein-Volhard Leiterin einer Arbeitsgruppe: Colour pattern formation


HANS MEINHARDT († 2016)

Er hat Modelle für die biologische Musterbildung entwickelt, die für die essenziellen Schritte der Entwicklung von Bedeutung sind. Viele der vermuteten Interaktionen werden von molekulargenetischen Beobachtungen gestützt. 


ALFRED GIERER

Meine Arbeiten betreffen die Beziehungen der Biologie zur Physik, einschließlich der wissenschaftsphilosophischen Implikationen. Mein besonderes Interesse gilt Theorien der Strukturbildung und der Entwicklung des Nervensystems. 


FRIEDRICH BONHOEFFER

Ich habe mich mit der Replikation von bakterieller DNA befasst, in vivo und in vitro, sowie mit der Neuroembryologie. Darüber hinaus habe ich in in vivo- und in vitro-Studien die topographische, axonale Projektion von der Retina bis zum Mittelhirn untersucht.