Energiestoffwechsel
Die Arbeitsgruppe Energiemetabolismus wird von Dr. Joost van Dongen geleitet. Der erste Forschungsschwerpunkt liegt auf der Regulation der Energieproduktiondurch die mitochondriale Elektronentransportkette. Ein zweiter Schwerpunkt der Gruppe liegt auf dem Energiestatus der Beziehung zwischen bakteriellen Endophyten und ihren Wirtspflanzen.
Molekulare Antwort auf die Sauerstoffverfügbarkeit
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Zurzeit ist kaum etwas über den Mechanismus bekannt, mit dem Pflanzen die Sauerstoffverfügbarkeit messen. Es ist vorstellbar, dass die Pflanzen den Sauerstoff direkt oder indirekt wahrnehmen; letzteres zum Beispiel über den Energiestatus der Zellen oder den Gehalt an Stickstoffmonooxid NO. Wir untersuchen Komponenten der molekularen Signaltransduktionswege, die in den Zellen die Information über den Sauerstoffgehalt an den Zellkern weiterleiten und die Expression der Hypoxie-Gene kontrollieren. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf einer Familie von Transkriptionsfaktoren, den sogenannten Ethylene Response Factors (ERF). Außerdem verwenden wir speziell angefertigte Microarrays, die auf die Analyse mitochondrialer Genexpression zugeschnitten sind, um die Genexpression auf dem Level der Transkription zu untersuchen.
Metabolische Antwort auf die Sauerstoffverfügbarkeit
Die Verteilung des Sauerstoffs im Pflanzengewebe wird durch den hohen Diffusionswiderstand gehemmt. Dadurch können sich in nicht-photosynthetisch aktiven Gewebeteilen starke Unterschiede in der Sauerstoffkonzentration ergeben. Aufgrund von Überflutung oder Staunässe nach starkem Niederschlag sind die Wurzeln generell öfter einem Sauerstoffmangel ausgesetzt als die oberirdischen Pflanzenteile. Diese starken Unterschiede in der Sauerstoffverfügbarkeit zwischen unterschiedlichen Pflanzenteilen führen zu einer hohen Kompartimentierung von hypoxischem und normoxischen Stoffwechsel innerhalb einer Pflanze.
Förderung des pflanzlichen Wachstums durch nützliche Rhizobakterien
Pflanzenwurzeln sind von vielen verschiedenen Mikroorganismen besiedelt. Einige davon haben einen günstigen Einfluss auf das Pflanzenwachstum. Wir haben verschiedene Bakterienarten aus der Rhizosphere von wildwachsenden Arabidopsis isoliert und diejenigen ausgewählt, die bei unterschiedlichen Wachstumsbedingungen das Pflanzenwachstum befördern. Um zu verstehen wie der pflanzliche Stoffwechsel bei einer Besiedelung mit Bakterien reguliert wird, suchen wir nach Veränderungen im Stoffwechsel und der Genexpression der Pflanze, die durch nützliche Rhizobakterien ausgelöst werden.
