In meiner Forschungsgruppe interessieren wir uns sehr für Enzyme, die an der DNA-Replikation und -Reparatur beteiligt sind. Insbesondere untersuchen wir Enzyme aus extremophilen Mikroorganismen und auch aus Krankheitserregern, weil wir verstehen wollen, wie diese Enzyme es diesen Organismen ermöglichen, Umwelteinflüsse zu überleben. Wir interessieren uns sowohl für die biologische Funktion der Enzyme als auch für die biotechnologischen Anwendungen.
Wir arbeiten also viel mit DNA- und RNA-Ligasen, und wir haben kürzlich die Rolle einer minimalen Art von DNA-Ligase etabliert, die anscheinend nach außen transportiert wird. Und wir haben festgestellt, dass dies eine Rolle bei der Biofilmbildung beim Erreger Neisseria gonorrhoeae spielt. Zusammen mit unseren Mitarbeitern von ArcticZymes haben wir auch eine neuartige RNA-zu-DNA-Ligase charakterisiert, die in der Lage ist, DNA-Adapter an beide Enden eines RNA-Stücks zu binden.
Daher charakterisieren unsere Mitarbeiter bei ArcticZymes, die ebenfalls zu diesem Protokoll beigetragen haben, verschiedene DNA- und RNA-metabolisierende Enzyme, die potenzielle Anwendungen in der Molekularbiologie haben. Und so verwenden sie diese Art von Protokoll als ersten Schritt, um das Spektrum der Aktivitäten dieser Enzyme zu verstehen und sie mit dem zu vergleichen, was bereits auf dem Markt verfügbar ist. Das Protokoll bietet eine einfachere und sicherere Alternative für die Bestimmung von Nukleinsäure-metabolisierenden Enzymen im Vergleich zur Verwendung von radioaktiv markierten Substraten.
Die fluoreszenzmarkierten DNA- oder RNA-Substrate machen unseren Ansatz effizienter, da wir die Oligonukleotide mischen und anpassen können, um eine Vielzahl von Substraten herzustellen. Im Moment konzentrieren wir uns also darauf, die biologische Funktion einiger neuartiger Nukleasen zu verstehen, die wir in einem antarktischen Umweltgenom entdeckt haben. Diese Nukleasen haben Homologe in anderen extremophilen Organismen, und so versuchen wir zu verstehen, welche Rolle sie beim Überleben dieser Mikroben spielen.
Wir interessieren uns auch sehr für die Aktivität einiger unserer neuartigen Enzyme auf nicht-natürlichen Nukleinsäure-Analoga und ihre potenziellen Anwendungen als Teil eines molekularbiologischen Werkzeugkastens mit nicht-natürlichen DNA- und RNA-Substraten.
