Unsere Inspiration ist die Anpassungsfähigkeit von Organismen und den Materialien, aus denen sie aufgebaut sind, an wechselnde Umweltbedingungen. Pflanzen passen ihr Wachstum an die Lichtverhältnisse an, Bakterien entwickeln Resistenzen gegen Antibiotika oder Knochen werden durch Belastung stärker. Grundlage für diese Anpassungsfähigkeit ist eine faszinierende Signalverarbeitung der Organismen: Durch molekulare Sensoren werden Umweltbedingungen wahrgenommen, die Signale werden prozessiert und mit dem genetischen Programm des Organismus integriert, um am Ende eine passgenaue Reaktion auszulösen.
In unserer Forschung verwenden wir diese molekularen informationsverarbeitenden Mechanismen, um die Funktion und Eigenschaften von Zellen und Materialien gezielt zu steuern. Dies eröffnet neuartige Möglichkeiten in der grundladen- und anwendungsorientierten Forschung.
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Mitarbeiter/innen
Publikationen
Weber, Wilfried | Spielmann, M. | El-Baba, M. D. | Keller, B. | Aubel, D. | Fussenegger, M.
DOI:
Capitalizing on components evolved to metabolize ethanol in Aspergillus nidulans, we previously designed the first molecular gas-gene expression interface using gaseous acetaldehyde as the major inducer. This fungus-derived acetaldehyde-inducible gene regulation (AIR) system operated perfectly and enabled precise and reversible transgene expression dosing in a variety of mammalian cells. We now validate the use of mainstream cigarette smoke typically containing acetaldehyde at regulation-effective nontoxic concentrations as a non-invasive modality to adjust transgene transcription in mammalian cells and mice. Indeed, tobacco smoke-induced expression fine-tuning of AIR-driven transgenes was successful in mammalian cells. Even mice implanted with cells transgenic for AIR-controlled SEAP (human secreted alkaline phosphatase) production showed serum SEAP levels correlating with inhaled tobacco smoke doses. Tobacco smoke-controlled gene expression may foster clinical opportunities as well as advances in understanding smoke-related pathologies. © 2005 Wiley Periodicals, Inc.