Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Photosynthese - Neuer Manager für die grüne Energiefabrik

03.03.2014

Eine neue Proteinfamilie kommt in Grünalgen sehr oft vor, in Landpflanzen dagegen gibt es nur ein einziges derartiges Protein – das aber ist dort für eine effiziente Photosynthese wichtig, wie eine Studie zeigt.

Grünalgen und höhere Pflanzen besitzen bestimmte Zellorganellen – die Chloroplasten –, in denen sie Photosynthese betreiben, also mithilfe von Sonnenlicht Energie und Kohlenhydrate gewinnen. Chloroplasten stammen von ehemals freilebenden Einzellern ab, die vor Jahrmillionen von Jahren von Wirtszellen aufgenommen wurden.

Deshalb verfügen sie noch heute über eine eigene – allerdings reduzierte – DNA, die etwa 100 Gene umfasst. Gesteuert werden diese Gene vor allem von sogenannten Helical repeat Proteinen (PPRs, TPRs), deren Baupläne in der DNA im Zellkern festgelegt sind. Damit kontrollieren diese kernkodierten Proteine auch die Aktivität der Chloroplasten.

„Zu den Helical Repeat Proteinen gehört auch eine kürzlich neu entdeckte Proteinfamilie, die sogenannten Octotricopeptid Repeat Proteine (OPRs)“, sagt Alexandra-Viola Bohne aus der Arbeitsgruppe um Professor Jörg Nickelsen vom Biozentrum der LMU. In Grünalgen gibt es interessanterweise sehr viele Vertreter dieser neuen Familie, in den meisten Landpflanzen dagegen findet sich nur ein einziges derartiges Protein.

„Für uns war es deshalb sehr spannend, heraus zu finden was dieses Protein in Landpflanzen macht“, sagt Bohne, „dazu haben wir exemplarisch das OPR-Protein RAP aus der Modellpflanze Arabidopsis thaliana untersucht“.

Helfer der Proteinsynthese

Die Wissenschaftler untersuchten genetisch modifizierte Pflanzen, die kein RAP bilden konnten. Dabei zeigte sich, dass das Protein wichtig ist, damit die genetische Information der Chloroplasten in Proteine übersetzt werden kann. RAP ist an der Reifung der sogenannten 16S rRNA beteiligt, die bei diesem Prozess eine wichtige Rolle spielt.

„Der Verlust von RAP führt zu einer verringerten Proteinsynthese in den Chloroplasten und somit zu einer weniger effizienten Photosynthese“, sagt Nickelsen. „Darüber hinaus konnten wir zum ersten Mal experimentell bestätigen, dass die rRNA-Prozessierung im Nukleoid stattfindet, einem DNA-RNA-Protein Komplex im Chloroplasten. Bisher wurde dies lediglich vermutet“.

Interessanterweise gibt es auch Studien, die das RAP-Protein mit der Abwehr von Schädlingen in Zusammenhang bringen. Dabei führte eine verminderte RAP-Menge zu einer erhöhten Schädlingsresistenz der Pflanze. „Unsere Ergebnisse können daher möglicherweise auch helfen, neue Erkenntnisse zur Rolle der Chloroplasten bei der Schädlingsabwehr zu gewinnen“, so Bohne.
(Plant Cell 2014) göd

Publikation:
RAP, the Sole Octotricopeptide Repeat Protein in Arabidopsis, is Required for Chloroplast 16S rRNA Maturation
Laura Kleinknecht, Fei Wang, Roland Stübe, Katrin Philippar, Jörg Nickelsen and
Alexandra-Viola Bohne
Plant Cell 2014
Doi: 10.1105/tpc.114.122853

Kontakt:
Prof. Dr. Jörg Nickelsen
Phone: +49-89-218074773
Fax: +49-89-218074779
E-Mail: joerg.nickelsen@lrz.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Feinste organische Partikel in der Atmosphäre sind häufiger glasartig als flüssige Öltröpfchen
21.04.2017 | Max-Planck-Institut für Chemie

nachricht Darmflora beeinflusst das Altern
21.04.2017 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

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: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Im Focus: Tief im Inneren von M87

Die Galaxie M87 enthält ein supermassereiches Schwarzes Loch von sechs Milliarden Sonnenmassen im Zentrum. Ihr leuchtkräftiger Jet dominiert das beobachtete Spektrum über einen Frequenzbereich von 10 Größenordnungen. Aufgrund ihrer Nähe, des ausgeprägten Jets und des sehr massereichen Schwarzen Lochs stellt M87 ein ideales Laboratorium dar, um die Entstehung, Beschleunigung und Bündelung der Materie in relativistischen Jets zu erforschen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Silke Britzen vom MPIfR Bonn liefert Hinweise für die Verbindung von Akkretionsscheibe und Jet von M87 durch turbulente Prozesse und damit neue Erkenntnisse für das Problem des Ursprungs von astrophysikalischen Jets.

Supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien sind eines der rätselhaftesten Phänomene in der modernen Astrophysik. Ihr gewaltiger...

Im Focus: Deep inside Galaxy M87

The nearby, giant radio galaxy M87 hosts a supermassive black hole (BH) and is well-known for its bright jet dominating the spectrum over ten orders of magnitude in frequency. Due to its proximity, jet prominence, and the large black hole mass, M87 is the best laboratory for investigating the formation, acceleration, and collimation of relativistic jets. A research team led by Silke Britzen from the Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn, Germany, has found strong indication for turbulent processes connecting the accretion disk and the jet of that galaxy providing insights into the longstanding problem of the origin of astrophysical jets.

Supermassive black holes form some of the most enigmatic phenomena in astrophysics. Their enormous energy output is supposed to be generated by the...

Im Focus: Neu entdeckter Exoplanet könnte bester Kandidat für die Suche nach Leben sein

Supererde in bewohnbarer Zone um aktivitätsschwachen roten Zwergstern gefunden

Ein Exoplanet, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt einen roten Zwergstern umkreist, könnte in naher Zukunft der beste Ort sein, um außerhalb des...

Im Focus: Resistiver Schaltmechanismus aufgeklärt

Sie erlauben energiesparendes Schalten innerhalb von Nanosekunden, und die gespeicherten Informationen bleiben auf Dauer erhalten: ReRAM-Speicher gelten als Hoffnungsträger für die Datenspeicher der Zukunft.

Wie ReRAM-Zellen genau funktionieren, ist jedoch bisher nicht vollständig verstanden. Insbesondere die Details der ablaufenden chemischen Reaktionen geben den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

Baukultur: Mehr Qualität durch Gestaltungsbeiräte

21.04.2017 | Veranstaltungen

Licht - ein Werkzeug für die Laborbranche

20.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligenter Werkstattwagen unterstützt Mensch in der Produktion

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Forschungszentrum Jülich auf der Hannover Messe 2017

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten