Die Evolution der Diversität pflanzlicher Naturstoffe

Für die strukturelle Diversität von Terpenen ist besonders die Genfamilie der Terpensynthasen verantwortlich, die in einer grossen Genfamilie vorliegt. Der Vergleich von Struktur-Funktions-Beziehungen zwischen verwandten Terpensynthasen kann daher zur Aufklärung von Diversifizierungsprozessen während der Evolution dieser Genfamilie genutzt werden. Als Modellsystem nutzen wir die Terpensynthasen aus Mais und Arabidopsis, deren Aktivität wir durch heterologe Expression, Gaschromatographie mit Isotopenmarkierungen, Massenspektrometrie und NMR-Techniken bestimmen.

Terpenes are an ideal system to study structural diversity of natural compounds because of the large numbers of terpenes found in nature and their straightforward biosynthesis from activated five-carbon units. We are interested in the enzyme mechanisms that have evolved to produce these compounds and would like to utilize this knowledge for the rational design of novel enzymes and terpene products.