Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Aufklärung einer Signalkaskade, die einen pflanzlichen Minimotor antreibt

07.09.2011
Pflanzenwissenschaftlerin Dr. Alexandra Furch der Justus-Liebig-Universität Gießen erhält den Horst Wiehe-Preis der Deutschen Botanischen Gesellschaft

Dr. Alexandra Furch von der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) erhält den Horst Wiehe-Preis 2011 der Deutschen Botanischen Gesellschaft (DBG). Sie hat an lebenden Pflanzen zeigen können, wie die so genannten Forisomen auf zellulärer Ebene funktionieren. Forisomen sind Proteine in Erbsen, Bohnen und anderen Schmetterlingsblütlern (Fabaceae), die innerhalb einer Minute die Leitungsbahnen verschließen, sobald die Pflanze verletzt wird.

Die wie ein Minimotor arbeitenden Forisomen werden von Calcium angetrieben. Sie schützen die Pflanze vor dem „Ausbluten“ zuckerreicher Nährlösung und verhindern das Eindringen von Krankheitserregern. Dr. Furch wird die mit 1.500 Euro dotierte Auszeichnung am 19. September 2011 während der Botanikertagung in Berlin entgegennehmen.

Furch schlägt in ihrer nun ausgezeichneten Dissertation eine Brücke zwischen Zellbiologie und dem Verhalten der ganzen Pflanze. Zwar sind Forisome bereits seit 100 Jahren bekannt, aber nun konnte der zugrunde liegende physiologische Prozess, der zu einer reversiblen Reaktion führt, entschlüsselt werden. „Das Anschwellen der Forisome wird durch ein komplexes Zusammenspiel von einem elektrischen Signal und von Calcium-Ionen vermittelt“, erklärt Furch.

In wenigen Sekunden wie aufgeblasen

Wie die Pflanzenwissenschaftlerin zeigte, blähen sich die Forisomen innerhalb von zehn bis 60 Sekunden auf und verstopfen die als Siebelemente bezeichneten Leitungsbahnen. „Auch das Abschwellen der Forisome geht recht zügig, nämlich innerhalb von fünf bis 15 Minuten“, ergänzt Furch. Innerhalb dieser Zeit habe sich dann ein langfristiger Verschluss aus Callose aufgebaut, der die Pflanze anschließend schütze. Außerdem fand sie heraus, dass sich nur Forisomen verformen, die direkt neben Calcium-Kanälen liegen, die den Einstrom von Calcium-Ionen regulieren. Aufbauend auf früheren Arbeiten von Michael Knoblauch bestimmte Furch ferner, welche Menge an Calcium-Ionen nötig sind, um das Aufblähen auszulösen und untersuchte, wie die Kanäle und die Calcium-Speicher in den Leitungsbahnen verteilt sind. Anhand dieser Ergebnisse konnte sie auf die molekulare Bewegung der an den Enden gegabelten Proteine schließen.

Forisome als Nanomotor

An diesem Mechanismus sind auch Nanoforscher interessiert. Sie würden Forisome gerne als Nanomotoren nutzen, die auf kleinstem Raum arbeiten, um etwa Poren zu öffnen oder Verschmutzungen abzusprengen. Auch Pflanzenforscher freuen sich über ihre Erkenntnisse. „Mit ihrer Arbeit hat Frau Furch die grundlegende Basis gelegt, um den Signalweg aufzuklären, der er von einem äußeren Reiz über Calcium zum Verschluss der Leitungsbahnen führt“, begründet Prof. Dr. Ulf-Ingo Flügge, Präsident der DBG. Aufgrund ihrer wegweisenden Ergebnisse erhielt Furch nun ein Stipendium, das ihr erlaubt, sich am Gießener Institut für Phytopathologie und angewandte Zoologie weiter der Forschung zum Verschluss der Siebelemente, ausgelöst durch Phytopathogene, und zur Signalweiterleitung im Phloem zu widmen.

Horst-Wiehe-Preis

Die Deutsche Botanische Gesellschaft (DBG) e.V. verleiht den Horst-Wiehe-Preis alle zwei Jahre für eine pflanzenwissenschaftliche Arbeit. Das Preisgeld stammt aus einer Stiftung von Horst Wiehe und soll die Karriere junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler befeuern. Neben der Unterstützung des Nachwuchses fördert die DBG die wissenschaftliche Pflanzenforschung und dient ausschließlich gemeinnützigen Zwecken. Ihre Hauptaufgaben sind die Veröffentlichung der Zeitschrift Plant Biology sowie das Abhalten botanischer Kongresse. Damit unterstützt die Gesellschaft den Gedankenaustausch ihrer etwa 850 Mitglieder.

Nutzungsrechte:
Das Foto darf für redaktionelle und wissenschaftliche Berichte anlässlich der Preisverleihung oder für Berichte über die wissenschaftliche Leistung honorar- und genehmigungsfrei reproduziert werden, unter Nennung des Urhebers sowie des Instituts.
Weitere Informationen:
Die Doktorarbeit von Alexandra Furch trägt den Titel „Calcium-regulierter Verschluss der Siebelemente“. Die Arbeit wurde 2009 in der Fachzeitschrift The Plant Cell veröffentlicht: www.plantcell.org/content/21/7/2118
Kontakt:
Dr. Alexandra Furch,
Institut für Phytopathologie und angewandte Zoologie der JLU Gießen
Telefon: 0641 99-35156
E-Mail: Alexandra.C.Furch@bot1.bio.uni-giessen.de
Presse-Meldung: Dr. Esther Schwarz-Weig, Redaktionsbüro Wissensworte www.WissensWorte.de Telefon: 09206 993579, E-Mail: esw@wissensworte.de

Charlotte Brückner-Ihl | idw
Weitere Informationen:
http://www.deutsche-botanische-gesellschaft.de/
http://www.plantcell.org/content/21/7/2118

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht BRIESE-Preis 2016: Intelligente automatisierte Bildanalyse erschließt Geheimnisse am Meeresgrund
20.01.2017 | Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

nachricht Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert
20.01.2017 | University of Twente

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise