Quantitative Analyse der Signaltransduktion bei Bakterien

点击翻译按钮获取中文摘要

Das in interdisziplinärer Kooperation zwischen einer biologischen und einer ingenieur-wissenschaftlichen Arbeitsgruppe geplante Vorhaben soll sich mit den Funktionseinheiten der zellulären Signaltransduktion beschäftigen. Stellvertretend für die große Zahl von Sensor-kinase/Antwortregulator-Systemen sollen die Untersuchungen in der ersten Phase des Projektes zunächst auf zwei Systeme von Escherichia coli, KdpD/KdpE (Regulation der Expression des kdpFABC Operons, das für ein hochaffines K+-Aufnahmesystem kodiert) und EnvZ/OmpR (Osmoadaption der Expression von ompC und ompF, die für Porine der äußeren Membran kodieren), konzentriert werden. Ziel der Arbeiten ist es, die ablaufenden Prozesse quantitativ mit einem mathematischen Modell zu beschreiben und dieses experimentell zu verifizieren. In enger Verzahnung von experimentellen Arbeiten und Simulationsrechnungen sollen der Einfluss der Zahl der Regulatormoleküle auf die Signaltransduktion ermittelt sowie die enzymatischen Reaktionen bei An- und Abwesenheit eines Umweltreizes (Osmostreß, K+-Limitation) charakterisiert werden. Des weiteren sind die Mechanismen der Signalamplifikation, der Adaptation an Umweltreize sowie das Abschalten der Signaltransduktion von besonderem Interesse. Schließlich wird mittels zeitaufgelöster Analysen der Gesamtheit von Veränderungen der Zelle nach Schalt- und Verknüpfungspunkten zu anderen Signaleinheiten gesucht. Die Untersuchungen sollen zum Verständnis des metabolischen und regulatorischen Netzwerkes einer Zelle beitragen.