Forschungsprojekt: Wie antworten Pflanzen auf Licht ?

Was passiert genau, wenn Pflanzen auf Licht antworten, untersucht eine neue internationale Forscherkooperation, die Chemieprofessor Dr. Wolfgang Gärtner von der Uni Duisburg-Essen leitet. Die Volkswagen-Stiftung unterstützt das auf drei Jahre angelegte Vorhaben mit einer Gesamtsumme von etwa 760.000 Euro.

In dem Gemeinschaftsprojekt untersuchen vier Forschergruppen in Leiden (Niederlande), Gießen, Duisburg und Mülheim erstmals genau, wie der pflanzlichen Photorezeptor Phytochrom funktioniert. Dieses lichtaufnehmende Eiweiß steuert auf vielfältige Weise das Pflanzwachstum und ist damit eine wichtige Voraussetzung für deren Gedeihen.

Prof. Dr. Wolfgang Gärtner, der am Mülheimer Max-Planck-Institut für Bioanorganische Chemie forscht und zur Zeit auch den Lehrstuhl für Organische Chemie am Uni-Campus Duisburg vertritt, zum Vorhaben: „Kurz gesagt, werden wir demnächst dank moderner Analysemethoden in der Lage sein, zu verstehen, wie Pflanzen ihr Verhalten und Wachstum auf die vorhandenen Lichtverhältnisse ausrichten.“

Man weiß bereits, daß die Phytochrome nach der Lichtaufnahme ihre Struktur ändern und damit das gesamte Protein aktivieren. Sie rufen dann die vielfältigen Veränderungen hervor, die man bei Pflanzen als Lichtantwort beobachten kann. Der genaue Nachweis der Strukturänderung will das internationale Forscherteam nun mit einer speziellen spektroskopische Methode angehen, die selektiv auf eine bestimmte Form des Kohlenstoffs setzt (13C-NMR Spektroskopie).

Durch Kombination von chemischen und mikrobiologischen Methoden können winzige Teile des Phytochroms mit dem Kohlenstoffisotop „markiert“ werden. Denn vor dem Hintergrund des im Dunklen bleibenden Restproteins werden sie „sichtbar“ gemacht. Diese aufwendige Technik erlaubt die Lokalisierung der unmittelbaren Umgebung der markierten Atome und die durch Licht hervorgerufene Änderung ihrer Position.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Wolfgang Gärtner, Tel 0203/379-2831, gaertner@uni-duisburg.de