Pflanzen bilden eine beeindruckende Vielfalt von Naturstoffen. Der Großteil der biologisch aktiven Verbindungen entspringt dem Sekundär- oder Spezialstoffwechsel. Die Aufklärung der Biosynthesewege und ihrer Regulation bildet die Basis für eine gezielte metabolische Modifikation und Ansätze der synthetischen Biologie. Das Ziel ist die Rekonstruktion von pflanzlichen Biosynthesewegen in genetisch veränderten Mikroorganismen für eine gesteigerte Produktausbeute. Methoden der Transkriptomik und Bioinformatik, des metabolischen Engineering und der synthetischen Biologie kommen zum Einsatz.
Unser Schwerpunkt liegt auf der Biosynthese und Biotechnologie von Polyketid-Derivaten. Der Acylphloroglucin-Stoffwechsel liefert eine Anzahl von polyprenylierten polyzyklischen Verbindungen (PPAP), die pharmakologisch aktiv, aber schwierig zu synthetisieren und zu isolieren sind. Diese Inhaltsstoffe sind weit verbreitet in Johanniskraut-Arten (Hypericum sp.). Eine weitere Klasse von Polyketiden, Biphenyl-Derivate, sind induzierbare Abwehrstoffe (Phytoalexine) von Obstbäumen wie z.B. Apfel und Birne. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Abwehr von Krankheiten, beispielhaft Feuerbrand und Bodenmüdigkeit.