Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Auslöser einer biochemischen Kaskade

01.04.2011
UV-B-Rezeptor zum Aufspüren des unsichtbaren Lichts entdeckt

Ultraviolette Strahlung ist ein zentraler Bestandteil von Sonnenlicht. Der Schutz gegen schädliche UV-B-Strahlung ist äußerst wichtig für lebende Organismen. Wegen ihres sesshaften Lebensstils und der Abhängigkeit der Photosynthese vom Sonnenlicht haben Pflanzen Mechanismen entwickelt, um sich an die UV-B Strahlung anzupassen und somit Gefahr abzuwehren.

Allerdings war bislang nicht geklärt, wie Pflanzen dieses unsichtbare Licht wahrnehmen können. Zusammen mit Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern an der Universität Freiburg und in Zusammenarbeit mit Forscherinnen und Forschern an der Universität Glasgow, hat Prof. Dr. Roman Ulm, Botanik und Pflanzenbiologie Universität Genf, den ersten UV-B Rezeptor identifiziert und seine Schlüsselrolle für die Pflanzenabwehr untersucht.

Die Ergebnisse der Studie werden jetzt in einem Artikel in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Science vom 1. April 2011 präsentiert. Sie schließen an eine über 30-Jährige intensive Forschung an der Freiburger Universität an. Mit Übernahme des Lehrstuhls am Institut für Biologie II durch Prof. Dr. Eberhard Schäfer (1995) begannen die Studien zur Identifizierung des postulierten UV-B Sensors. Im Rahmen des Wolfgang Paul Preises, der an Ferenc Nagy verliehen wurde, konnten die Arbeiten intensiviert und Roman Ulm als Gruppenleiter gewonnen und erste Elemente der UVB Signalweiterleitung identifiziert werden. Als Geförderter im Emmy Noether-Programm mit einer eigenen Arbeitsgruppe gelang es Roman Ulm den UV-B Sensor zu entdecken.

Sonnenlicht ist für Pflanzen unerlässlich, sowohl als Energiequelle für die Photosynthese als auch als Signal zur Koordinierung und Optimierung der Pflanzen. „Pflanzen produzieren ihre eigene molekulare Sonnencreme zum Schutz vor schädigender UV-B Strahlung“, sagt Dr. Jean-Jacques Favory, Wissenschaftler an der Universität Freiburg. Der Schutzschild der Pflanzen besteht aus UV-absorbierenden Substanzen wie Flavonoiden und effizienten Enzymen zur Reparatur von DNA-Schäden, die die Strahlung verursacht. Pflanzen haben verschiedene Arten von „Antennen“ entwickelt, um bestimmte Wellenlängen zu erkennen und sie zu ihrem Vorteil zu nutzen. Wenn auch ein UV-B-spezifischer Sensor erst jetzt identifiziert wurde, haben Physiologen zuvor schon gezeigt, dass Pflanzen UV-B als Umweltsignal erkennen können.

UV-B beeinflusst auch das Wachstum und den Ertrag von Pflanzen. Das Team um Roman Ulm hat nun nachgewiesen, wie diese Strahlung aufgenommen wird: Der UV-B Photorezeptor besteht aus Proteinen mit dem Namen UVR8. „Bei der Lichtabsorption spalten sich die Proteine ab und wirken auf einen zentralen Lichtsignalregulator innerhalb der Zelle“, sagt Luca Rizzini. Es werde eine biochemische Kaskade ausgelöst, die für das Überleben der Pflanze notwendig sei. UVR8-Proteine sind in der Pflanzenwelt weit verbreitet. Dies eröffnet die Möglichkeit, dass in der Evolution von Landpflanzen die Entwicklung einer Ozonschicht in der Stratosphäre der Erde mit der Ausbildung von Reaktionen auf Ultraviolettes Licht zusammen traf, vermittelt durch den UV-B-Rezeptor.

Kontakt:
Prof. Dr. Eberhard Schäfer
Albert-Ludwigs Universität Freiburg – Biologie II
Tel.: 0761/203-2683
E-Mail: Eberhard.Schaefer@biologie.uni-freiburg.de
Professor Dr. Roman
Universität Genf - Botanik und Pflanzenbiologie
Tel. +41 22 379 36 50
E-mail:Roman.Ulm@unige.ch

Rudolf-Werner Dreier | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-freiburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neue Arten in der Nordsee-Kita
05.12.2016 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

nachricht Alter beeinflusst den Mikronährstoffgehalt im Blut
05.12.2016 | Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden «Krebssignatur» in Proteinen

05.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Wichtiger Prozess für Wolkenbildung aus Gasen entschlüsselt

05.12.2016 | Geowissenschaften

Frühwarnsignale für Seen halten nicht, was sie versprechen

05.12.2016 | Ökologie Umwelt- Naturschutz