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Control of flowering time by chromatin remodelling

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Wie man die Blütezeit bei Pflanzen steuern kann

Ein Forschungsprojekt der neueren Zeit hat Schlüsselproteine gefunden, welche die Blütezeit von Pflanzen steuern, so dass ein bislang noch nie erreichtes Verständnis dieses wirtschaftlich wichtigen Prozesses möglich wird.

Industrielle Technologien

Der Prozess, durch den Pflanzen von einem vegetativen in einen reproduktiven Zustand wechseln, fasziniert Gärtner und Agrarforscher bereits seit Jahrzehnten. Jüngsten Studien zufolge steuern Chromatin-modifizierende Proteine diesen Schalter in den biologischen Zuständen. Chromatin ist der Komplex aus DNA, RNA und Proteine, der in Zellkernen zu finden ist. Mit Hilfe von EU-Mitteln zielte das Projekt "Control of flowering time by chromatin remodelling" (FLOWERING CHROMATIN) darauf ab, die Steuerung dieser wichtigen biologischen Funktion unter Einsatz verschiedener biochemischer und molekularbiologischer Werkzeuge aufzuklären. Die Forscher konzentrierten sich dabei auf zwei Chromatin-remodellierende Komplexe, SWR1 und NuA4, über welche die meisten Pflanzen, Tiere und Pilze verfügen. Insbesondere erkundete man bei FLOWERING CHROMATIN die Proteine SWC4 und YAF9 (häufig in SWR1- und NuA4-Komplexen in Hefe) bei Arabidopsis thaliana, einer Modell-Blühpflanze. Studien über diese Proteine bestätigten, dass sie tatsächlich einen Teil eines Chromatin-Remodeling-Komplexes von A. thaliana bilden. Die Forscher fanden heraus, dass beide Proteine die Expression von Schlüsselgenen regulieren, welche das Blühen steuern. Bei der Erforschung des Wirkungsmechanismus fanden die Wissenschaftler ferner heraus, dass diese Blütenbildungsgene durch Veränderung der Chromatinstruktur gesteuert werden. Diese als Histonabscheidung bekannte Veränderung des Chromatin führt zu einer starken Erhöhung der Genaktivität in einem bestimmten Bereich des Genoms. Die Erkenntnisse von FLOWERING CHROMATIN werden im Angesicht des globalen Klimawandels bei der Suche nach verbesserten Ertragsleistungen von Nutzen sein. Ferner verbessert diese Arbeit Wissen und Verständnis der Wissenschaftler in Bezug auf Regulation und Remodellierung von Chromatin in Pflanzen.

Schlüsselbegriffe

Blütezeit, Pflanzen, Chromatin-Remodellierung, Chromatin-Remodelling, Arabidopsis thaliana, Histonabscheidung

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21 Oktober 2020