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Wie Pflanzen Stress bewältigen

Wissenschaftler untersuchen, wie Pflanzen stressresistent werden und wie ihre Entwicklung deshalb durch ihre Umwelt vorgegeben ist.

Energie

Pflanzen sind ununterbrochen verschiedenen Formen ernährungsbedingtem, abiotischem oder biotischem Stress ausgesetzt. Dies verursacht oft eine niedrigere Photosynthese oder Atmung, die wiederum zu weniger Energiezufuhr und schließlich zu Wachstumsstillstand führt. Forscher untersuchen, wie Pflanzen mit diesem Stress umgehen, um die Auswirkungen davon auf Ernteerträge besser verstehen zu können. Verschiedene Formen des Stresses lösen ähnliche abwärtsgerichtete Reaktionen aus, zu denen auch weitgehend überlappende Muster der Genexpression gehören. Das Projekt "Energy signalling in the stress response" (ESIS) will verstehen, wie Pflanzen weiter wachsen, selbst wenn sie von verschiedenen Stressquellen bedroht werden. Dazu untersuchten sie die Snf1-bezogene Kinase1 (SnRK1). Dieser Energiesensor ist ein Überbleibsel aus der Evolution und reguliert teilweise das allgemeine Stresstranskriptom bei Pflanzen. Sobald sich ein mit Stress assoziiertes Energiedefizit bemerkbar macht, löst SnRK1 ausgiebige Transkriptionsveränderungen aus, die zur Wiederherstellung der metabolischen und energetischen Homöostase beitragen. Dadurch überleben die Zellen länger und es wird möglich, langfristigere Antworten für Anpassung, Wachstum und Entwicklung zu entwickeln, so die Forscher. Sie fügen allerdings hinzu, dass trotz der Bedeutung dieses Energiesignalwegs praktisch nichts über seine Funktionsweise bekannt ist. Mithilfe einer Kombination von Assays auf Zellbasis, funktioneller Genomik, Bioinformatik, mutanten Screenings und Genetik wird das Team versuchen, die regulatorischen Mechanismen herauszufinden, die die SnRK1-Aktivität bestimmen. Sie werden auch versuchen, diesen Signalweg weiter aufzuspalten, indem sie neuartige Bestandteile bestimmen.

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