Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie die Pflanze ihre erste Wurzel bildet

11.03.2010
Tübinger Entwicklungsgenetiker erforschen Musterbildung im Embryo - Veröffentlichung in 'Nature'

Die Wurzel und andere Grundorgane der ausgewachsenen Pflanze werden bereits im Embryo angelegt. Dafür muss sich schon im winzigen Zellknäuel die Identität der Zellen herausbilden. In der Pflanzenentwicklung hängt die Übernahme bestimmter Aufgaben einer Zelle eng mit den Informationen zusammen, die sie über ihre Position im Zellverband hat.

Die Entwicklungsgenetiker Dr. Alexandra Schlereth, Marika Kientz und Prof. Gerd Jürgens vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen (ZMBP) der Universität Tübingen haben an der Modellpflanze Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) erforscht, wie sich bei der Entwicklung des Embryos das erste Wurzelgewebe herausbildet. Die Forschungsarbeit, die von der Fachzeitschrift Nature am 10. März 2010 vorab online veröffentlicht wurde, entstand in Zusammenarbeit mit Prof. Dolf Weijers (zuvor ebenfalls am ZMBP) und seiner Gruppe an der Universität Wageningen, sowie Dr. Markus Schmid vom Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen. Mit der Erforschung solch hochkomplizierter, aber sehr grundlegender Vorgänge in Pflanzen wird die Basis für viele weitere Forschungsarbeiten auch in der anwendungsorientierten Entwicklung geschaffen.

Im Samen der Ackerschmalwand bildet sich der Embryo aus der befruchten Eizelle heraus, die sich zunächst in zwei Tochterzellen teilt. Dabei entsteht beinahe der gesamte Embryo aus einer der beiden Tochterzellen, während die andere ein Verbindungsgewebe hervorbringt, das den Embryo im Nährgewebe verankert. Erst wenn der Embryo zu einem kleinen Zellknäuel herangewachsen ist, wird die an den Embryo angrenzende Zelle des Verbindungsgewebes durch aktivierende Signale vom Embryo dazu gebracht, Teil des Embryos zu werden und das Wurzelgewebe zu gründen. Die Wissenschaftler haben diese Abläufe unter der Leitung von Prof. Gerd Jürgens im Detail untersucht und konnten etliche der Mitspieler im komplizierten Regulierungsgeflecht identifizieren.

Die Ausbildung des Wurzelgewebes hängt zum einen von der Anhäufung des Pflanzenhormons Auxin ab, das verstärkt von dem Steuerungsfaktor Monopteros vom Embryo zur Wurzelgründungszelle gelenkt wird. Doch das reicht nicht aus. Die Forscher folgerten, dass Monopteros gezielt weitere Gene aktivieren muss. Bei einer umfassenden Erhebung aller von Monopteros aktivierten Gene fanden sie vier Gene, die bereits während der Embryonalentwicklung eine Rolle spielen. Zwei davon, TMO5 und TMO7 (TMO = Target of MOnopteros), erwiesen sich in weiteren Tests als notwendig für die Ausbildung des Wurzelgewebes. Das vom TMO7-Gen gebildete Protein muss dazu vom Ort seines Entstehens im Embryo in die Wurzelgründungszelle wandern. Es stellt somit ein bisher noch nicht bekanntes interzelluläres Signal bei der Wurzelbildung des Embryos dar. Die detektivische Suche im Genetiklabor der Pflanzenforscher wird damit nicht beendet sein. Denn TMO7 ist wiederum ein Steuerungsfaktor, der in weitere Regulierungsgeflechte der Pflanzenentwicklung eingebunden ist.

Weitere Informationen:

Die Veröffentlichung: Alexandra Schlereth, Barbara Möller, Weilin Liu, Marika Kientz, Jacky Flipse, Eike H. Rademacher, Markus Schmid, Gerd Jürgens und Dolf Weijers: MONOPTEROS controls embryonic root initiation by regulating a mobile transcription factor. Nature, Online-Publikation vorab am 10. März 2010, doi 10.1038/nature08836.

Prof. Gerd Jürgens
Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen (ZMBP)
Entwicklungsgenetik
Auf der Morgenstelle 3
72076 Tübingen
T. 0 70 71/29-7 88 87
E-Mail: gerd.juergens [at] zmbp.uni-tuebingen.de
Eberhard Karls Universität Tübingen
Hochschulkommunikation
Abteilung Presse und Forschungsberichterstattung
Michael Seifert
Wilhelmstr. 5 · 72074 Tübingen
Tel.: 0 70 71 · 29 · 7 67 89 · Fax: 0 70 71 · 29 · 5566
E-Mail: michael.seifert[at]uni-tuebingen.de

Michael Seifert | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bakterieller Untermieter macht Blattnahrung für Käfer verdaulich
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

nachricht Neues Werkzeug für gezielten Proteinabbau
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

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: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte