Ein molekularer Schalter reguliert Anpassung des Stoffwechsels an Stress und Energiemangel
Die biochemischen Vorgänge des Stoffwechsels dienen dem Aufbau und dem Erhalt von Substanz in Organismen. In diesem Prozess spielt auch der Energieverbrauch eine erhebliche Rolle. Markus Teige, Biochemiker der Universität Wien, und sein Team haben in einer aktuellen Studie die Rolle des Proteins “bZIP63” in diesem Vorgang untersucht. Die Ergebnisse sind kürzlich im Fachmagazin “eLife” erschienen. (more…)
Tübinger Forschergruppe entdeckt ein bei Pflanzen bisher unbekanntes Signalmolekül und klärt seine Funktion bei der Immunantwort auf
Wird eine Pflanze von Fressfeinden wie zum Beispiel Schmetterlingsraupen angegriffen oder von Pilzen, die ihr absterbendes Gewebe verdauen, so schaltet sich ihre Immunabwehr ein. Die Pflanze bildet nach der Verwundung eine aktive Form des Hormons Jasmonsäure, die für die Freisetzung von Hemm- und Abwehrstoffen sorgt. Diese sollen die Schädlinge vom Fressen abhalten oder ihre Entwicklung negativ beeinflussen. Nun hat eine internationale Forschergruppe um Dr. Gabriel Schaaf vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen (ZMBP) der Universität Tübingen herausgefunden, dass aktive Jasmonsäure allein nicht tätig werden kann. Sie benötigt bei der Schädlingsabwehr eine Substanz aus der Gruppe der Inositolpyrophosphate als Partner. Die Forscher haben den molekularen Mechanismus des Zusammenwirkens der Signalstoffe aufgeklärt. Ihre Ergebnisse wurden kürzlich vom Fachjournal Plant Cell vorab online veröffentlicht. (more…)
Eine Erfindung der Evolution erweist sich als Erfolgsmodell
Mengenmäßig ist Stickstoff einer der wichtigsten Nährstoffe für das Wachstum pflanzlicher Organismen – von einfachen Algen bis zu hochentwickelten Blütenpflanzen. Stickstoff ist für den Aufbau aller wesentlichen Zellbausteine nötig. Eine gute Versorgung führt zu einem schnelleren Pflanzenwachstum, daher wird Stickstoff häufig als Dünger in der Landwirtschaft eingesetzt. Zugeführter Stickstoff wird in der Pflanzenzelle in den Chloroplasten, dem Blattgrün, in Glutamin eingebaut. Dieser Stoff fungiert als zentraler Verteiler und speist den gebundenen Stickstoff in verschiedene Stoffwechselwege ein. Forscher aus der Arbeitsgruppe von Professor Karl Forchhammer vom Interfakultären Institut für Mikrobiologie und Infektionsmedizin haben in einer Kooperation mit Dr. Marcus Hartmann vom Tübinger Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie und Kollegen der Universität St. Petersburg diesen zentralen Knotenpunkt genauer untersucht. Sie haben entdeckt, dass pflanzliche Organismen eine Art Stickstoffsensor besitzen, der über die Bindung von Glutamin an die sogenannten PII-Signalproteine die Menge des verfügbaren Stickstoffs ermittelt. So können die Pflanzen ihr Wachstum genau steuern. (more…)
Die in Europa weit verbreitete Art Serendipita herbamans lebt in Symbiose mit Wurzeln zahlreicher Pflanzen und fördert ihr Wachstum auch unter Laborbedingungen
Forscher der Universität Tübingen haben eine bislang unbekannte, mikroskopisch kleine Pilzart entdeckt, die bei bestimmten Pflanzen das Wachstum fördert. „Diese in Europa heimische Pilzart hat das Potenzial, als Biodünger zur Ertragssteigerung von Nutzpflanzen wie zum Beispiel Weizen oder Mais in der Landwirtschaft beizutragen“, sagt Dr. Sigisfredo Garnica vom Institut für Evolution und Ökologie. (more…)
ForscherInnen verknüpfen Genominformationen mit Stoffwechselmodellen
Augenfarbe, Haarfarbe, Blütenfarbe, Blattform, Stressresistenz, Stoffwechsel – dasGenom ist Träger aller Erbanlagen von Mensch, Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen. Der Systembiologe Wolfram Weckwerth und sein Team veröffentlichten im April neue Erkenntnisse zur Erforschung des Erbguts in der renommierten Fachzeitschrift “PLOS One”: Anhand der Acker-Schmalwand analysierte Weckwerth diverse Stoffwechselmuster und das Erbgut der Pflanze und untersuchte die Kausalität von Genotyp und Phenotyp. Quasi per Knopfdruck und mithilfe von “Big Data” verknüpften Weckwerth und sein Team so tausende von Stoffwechselwegen mit genomischer und metabolomischer Information.
Die vollständige funktionale Aufklärung und Interpretation eines ganzen Genoms eines Organismus ist der “Heilige Gral” in der Biologie der nächsten Dekaden und stellt eine Herausforderung dar, die die der Genomsequenzierung des Menschen oder der Pflanze vor rund zehn Jahren bei weitem übertrifft. (more…)
Fat worms confirm that researchers from Michigan State University have successfully engineered a plant with oily leaves – a feat that could enhance biofuel production as well as lead to improved animal feeds.
The results, published in the current issue of The Plant Cell, the journal of the American Society of Plant Biologists, show that researchers could use an algae gene involved in oil production to engineer a plant that stores lipids or vegetable oil in its leaves – an uncommon occurrence for most plants. (more…)
Collaboration at JBEI Identifies the First Enzyme Linked to Galactan Synthesis
Galactan is a polymer of galactose, a six-carbon sugar that can be readily fermented by yeast into ethanol and is a target of interest for researchers in advanced biofuels produced from cellulosic biomass. Now an international collaboration led by scientists at the U.S. Department of Energy (DOE)’s Joint BioEnergy Institute (JBEI) has identified the first enzyme capable of substantially boosting the amount of galactan in plant cell walls.
Unlike ethanol, advanced biofuels synthesized from the sugars in plant cells walls could replace gasoline, diesel and jet fuels on a gallon-for-gallon basis and be dropped into today’s engines and infrastructures with no modifications required. Also, adanced biofuels have the potential to be carbon-neutral, meaning they could be burned without adding excess carbon to the atmosphere. Among the key challenges to making advanced biofuels cost competitive is finding ways to maximize the amount of plant cell wall sugars that can be fermented into fuels. (more…)
The Pink Double Dandy peony, the Double Peppermint petunia, the Doubled Strawberry Vanilla lily and nearly all roses are varieties cultivated for their double flowers.
The blossoms of these and other such plants are lush with extra petals in place of the parts of the flower needed for sexual reproduction and seed production, meaning double flowers – though beautiful – are mutants and usually sterile.
The genetic interruption that causes that mutation helped scientists in the 1990s pinpoint the genes responsible for normal development of sexual organs stamens and carpels in the plant Arabidopsis thaliana, long used as a plant model by biologists. (more…)
