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 Über 1,6 Millionen Euro für Forschung im Bereich Innovative Materialien und Werkstofftechnologie
17.05.2017 | Hochschule Osnabrück

nachricht MHH-Forscher beleben Narbengewebe in der Leber wieder
16.05.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

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: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Im Focus: XENON1T: Das empfindlichste „Auge“ für Dunkle Materie

Gemeinsame Meldung des MPI für Kernphysik Heidelberg, der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster

„Das weltbeste Resultat zu Dunkler Materie – und wir stehen erst am Anfang!“ So freuen sich Wissenschaftler der XENON-Kollaboration über die ersten Ergebnisse...

Im Focus: World's thinnest hologram paves path to new 3-D world

Nano-hologram paves way for integration of 3-D holography into everyday electronics

An Australian-Chinese research team has created the world's thinnest hologram, paving the way towards the integration of 3D holography into everyday...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

Branchentreff für IT-Entscheider - Rittal Praxistage IT in Stuttgart und München

22.05.2017 | Veranstaltungen

Flugzeugreifen – Ähnlich wie PKW-/LKW-Reifen oder ganz verschieden?

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Myrte schaltet „Anstandsdame“ in Krebszellen aus

22.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

22.05.2017 | Physik Astronomie

Wie sich das Wasser in der Umgebung von gelösten Molekülen verhält

22.05.2017 | Biowissenschaften Chemie