Isoprenoide

Mit bislang ca. 40.000 beschriebenen Substanzen bilden Isoprenoide die größte Klasse sekundärer Pflanzenstoffe. In Pflanzen haben sie vielfältige Funktionen und sind an unterschiedlichen Prozessen beteiligt. Für industrielle Applikationen sind Isoprenoide von besonderem Interesse, jedoch wird ihre nachhaltige wirtschaftliche Nutzung durch die geringe Verfügbarkeit in Pflanzen stark beschränkt.

Natürlicher Kautschuk
Natürlicher Kautschuk ist ein einzigartiges hochmolekulares Biopolymer aus Pflanzen. Es besteht aus cis-1,4-Polyisoprenen mit einem Molekulargewicht von etwa 106 g mol-1 enthält aber auch noch einen geringen Anteil (<1%) anderer Substanzen, die mit für die speziellen Eigenschaften dieses Polymers verantwortlich sind.

Taraxacum koksaghyz, eine ursprünglich in Kasachstan beheimatete Pflanze, produziert Naturkautschuk in spezialisierten Zellen der Wurzel. Die produzierte Menge entspricht etwa 15 - 40 % des Trockengewichts. Unsere Forschungsarbeiten zielen auf die Aufklärung und Charakterisierung der Kautschukbiosynthese und auf die Entwicklung von Strategien zur Pflanzen- / Ertragsverbesserung mit Hilfe von molekularen Präzisionszüchtungsverfahren.

Squalene und Triterpene
Die Produktion von Squalenen und Triterpenen in Pflanzen und Hefe stellt eine geeignete Plattform für die Erzeugung neuer bioreaktiver Substanzen für pharmazeutische (z.B. anti Tumor, Entzündungshemmung)  oder agronomische (z.B. Insektizide) Applikationen. Daher entwickeln wir Strategien um Squalene und Triterpene  durch Modifikation ihrer Biosyntheseweges mittels Gentechnik in Pflanzen anzureichern. Ein weiteres Forschungsziel bildet die teil-biosynthetische Herstellung dieser Substanzen in Hefe.