Arbeitsgruppe Plant-Microbe Metabolomics

Metabolomics ist eine junge, aufstrebende Forschungsdisziplin. Sie zielt darauf ab, durch vergleichende Untersuchungen herauszufinden, wie der niedermolekulare Stoffwechsel in einem biologischen System durch definierte biotische oder abiotische Störungen beeinflusst wird.

Die Arbeitsgruppe 2019. V.l.n.r.: Asja Ceranic, Christoph Büschl, Kristina Mißbach, Alexandra Parich, Hannes Gratzl, Rainer Schuhmacher, Maria Doppler, Bernhard Seidl. Es fehlen Anthi Vlassi, Eva Knoch

Schwerpunkte unserer Forschung

Unsere Forschungsarbeiten basieren auf enger interdisziplinärer Zusammenarbeit mit Partnern aus der Bioinformatik, Molekularbiologie oder Mikrobiologie- und Pflanzenwissenschaften und umfasst folgende Gebiete:

  • Entwicklung und Anwendung verbesserter Metabolomics-Verfahren
  • Studium von Mikroben, Pflanzen, Insekten & deren Interaktion
  • Analytik sekundärer, primärer & flüchtiger Substanzen
  • Aufreinigung, Isolierung & Charakterisierung bioaktiver Substanzen
  • Qualitätssicherung im Bereich Metabolomics

Ein Schwerpunkt der Forschungsarbeiten liegt auf dem fachübergreifenden Studium des Stoffwechsels von Mikroorganismen und Pflanzen. Durch Untersuchung der molekularen Vorgänge, die den Wechselwirkungen zwischen diesen Organismen zu Grunde liegen, wollen wir zu einem verbesserten Verständnis von Pflanzenkrankheiten und nutzbringenden biologischen Interaktionen beitragen.

 

Methodischer Ansatz

Für die Entwicklung neuer, verbesserter Metabolomics-Verfahren und deren Anwendung in biologischen Versuchen verwenden wir hauptsächlich Flüssig- und Gaschromatographie, beide in Verbindung mit Massenspektrometrie (LC-MS und GC-MS). Diese Techniken kombinieren wir vorwiegend mit dem systematischen Einsatz von Stabilisotopen-Techniken (13C, 15N, 34S). Die Verwendung isotopenmarkierter Organismen und Substanzen bietet zahlreiche Vorteile, die wir gezielt nutzen für

  • eine verbesserte Erfassung aller von einem System gebildeten Stoffwechselprodukte
  • die Aufklärung Tracer-hergeleiteter (Bio-)Transformationsprodukte
  • eine genauere Metabolom-weite, vergleichende Quantifizierung
  • eine effizientere Struktur-Charakterisierung der nachgewiesenen Substanzen und für
  • die Entwicklung neuer, verbesserter Software für die automatisierte Datenauswertung


Aktuelle Forschungsprojekte

In unseren Forschungsprojekten entwickeln wir die Metabolomics-Plattform methodisch ständig weiter. Daneben werden die bestehenden Verfahren eingesetzt um den Metabolismus und das Metabolom verschiedener filamentöser Pilze (z.B. Fusarium, Trichoderma, Botrytis), Pflanzen (z.B. Weizen, Mais, Weinrebe) oder Insekten zu untersuchen. Unsere Arbeiten dienen vor allem dem Ziel die molekularen Grundlagen sowohl antagonistischer (z.B. Fusarium-Weizen oder Reblaus-Weinrebe) als auch symbiotischer (z.B. Trichoderma-Pflanzenwurzeln) Wechselwirkungen aufzuklären.

Kurzbeschreibungen aller laufenden Projekte der Arbeitsgruppe finden Sie im Forschungsportal der Universität für Bodenkultur Wien.