Instrumentelle Analytik / Bioorganische Analytik (W3) Prof. Dr. Georg Pohnert Forschungsschwerpunkte Wir arbeiten an der Aufklärung von Chemischen Kommunikationsmechanismen in komplexen Mikrobiomen. Dabei klären wir Signale, Biosynthesen und Toxine mit modernen Methoden der Metabolomik auf. Die Organismen des marinen Planktons formen das größte, den Globus umspannende Mikrobiom. Unsere Gruppe ergründet neue chemische Kommunikations- und Verteidigungsstrategien von marinen Algen und Bakterien. Wir nutzen dazu die Werkzeuge der modernen chemischen Biologie und arbeiten vornehmlich in den Disziplinen der Analytischen Chemie und Ökologie. Mit unseren Arbeiten integrieren wir uns in den Exzellenzcluster „Balance of the Microverse“, in dem wir mit einem Projekt über die Regulation der Artgemeinschaften von Algen assoziierten Bakterien vertreten sind. Wir untersuchen aber auch im Rahmen des Sonderforschungsbereich „ChemBioSys“ die dynamische Reaktion von Mikroalgen auf Kompetitoren und Pathogene. Um das ehrgeizige Ziel der Erfassung und Verarbeitung von (meta)Metabolomen in Artgemeinschaften zu erreichen, ist die Entwicklung von neuen auf Massenspektrometrie basierenden Metabolomstudien erforderlich. Die in unserer Arbeitsgruppe entwickelten Ansätze erlauben Kommunikation im Plankton Mikrobiom es, mit Isotopenmarkierung und chemoinformatischen Methoden die Beiträge einzelner Arten zum gesamten Mikrobiom zu entschlüsseln. Wir untersuchen aber auch die Stoffwechselwege, die zur Produktion von – zum Teil hochaktiven – Verbindungen führen. Diese Kombination erlaubt es, die chemische Sprache zu verstehen, die in natürlichen Ökosystemen tagtäglich eine Kommunikation in komplexen Artgemeinschaften ermöglicht. Ein zentraler Bestandteil unserer Arbeiten sind damit auch Feldversuche, in denen wir unsere Laborerkenntnisse an natürlichen Artengemeinschaften überprüfen. [1] Jagusch, H., Werner, M., Werz, O., Pohnert, G. (2019): 15Hydroperoxy-PGE: Intermediate in Mammalian and Algal Prostaglandin Biosynthesis. Angewandte Chemie-International Edition 58, 1764117645, DOI: 10.1002/anie.201910461. [2] Kuhlisch, C., Althammer, J., Sazhin, A. F., Jakobsen, H. H., Nejstgaard, J. C., Pohnert, G. (2020): Metabolomics‑derived marker metabolites to characterize Phaeocystis pouchetii physiology in natural plankton communities. Scientific Reports 10, 20444, DOI:10.1038/s41598020-77169-w. [3] Trottmann, F., Ishida, K., Franke, J., Stanisic, A., Ishida-Ito, M., Kries, H., Pohnert, G., Hertweck, C. (2020): Sulfonium Acids Loaded onto an Unusual Thiotemplate Assembly Line Construct the Cyclopropanol Warhead of a Burkholderia Virulence Factor. Angewandte ChemieInternational Edition 59, 13511-13515, DOI: 10.1002/anie.202003958. Abb. 1. Mesocosmen, in denen Planktongemeinschaften im Polarmeer eingefroren sind. Wir untersuchen in einem EU-geförderten Projekt die Adaption der phototrophen Mikroalgen an die Dunkelzeit der Polarnacht. Foto: H. Larsson 46 — FORSCHUNG
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