HFSP verleiht Fördermittel an Ralph Bock für die Erforschung von Geburt und Tod der Chloroplasten

Bock und sein Kollaborationspartner Ziv Reich vom Weizmann-Institut für Wissenschaften in Israel erhalten insgesamt 577.000 Euro vom Human Frontier Science Program. Sie werden ihre gemeinsame Expertise dafür nutzen, um zu untersuchen, wie der Photosynthese-Apparat auf- und wieder abgebaut wird.

Das Leben auf der Erde hängt von der Photosynthese ab, aber bisher weiß man nur wenig darüber, wie Pflanzen ihre Photosynthese-Apparate aufbauen und recyceln. Die Photosynthese selbst findet in den Chloroplasten der Pflanzen statt, genauer gesagt in den Thyllakoid-Membranen, wo die Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt wird. Wie genau diese energieumwandelnden Membranen sich bilden, ausreifen und schließlich wieder zerfallen ist noch nicht bekannt. „Diese Prozesse sind extrem komplex und essentiell für Wachstum, Überleben und Reproduktion der Pflanzen. Trotzdem weiß keiner wirklich, was genau passiert“, fasst Bock den aktuellen Wissensstand zusammen.

Bei ihrer neuen Kooperation verfolgen die Wissenschaftler einen systembiologischen Ansatz, bei dem die Pflanzen auf allen Ebenen analysiert und alle Messwerte zusammengeführt werden. Die Gruppe um Ralph Bock misst die Daten zur Transkriptomik, Proteomik und Metabolomik während Ziv Reich und seine Mitarbeiter mit hochauflösender 3D-Elektronen-Mikroskopie und anderen bildgebenden Verfahren die Thyllakoid-Architektur bestimmen.

„Wir denken, dass unser Projekt viel zum  Verständnis über die Prozesse hinter dem Auf- und Abbau von Thyllakoiden beiträgt“, erklärt Ralph Bock. Zum ersten Mal wollen die Wissenschaftler für alle ihre Experimente nur Pflanzen verwenden, die unter exakt den gleichen Bedingungen kultiviert worden sind. Dadurch können Sie ihre Messwerte direkt zueinander in Beziehung setzen, was bisher nicht möglich war. Am Ende der Förderperiode soll eine Datenbank geschaffen worden sein, in der alle Informationen zusammengetragen sind.

Außer dem rein wissenschaftlichen Interesse ist der Prozess der Thyllakoid-Bildung von großer Relevanz in der Landwirtschaft, da er direkten Einfluss auf die Biomasseproduktion, die Lebensdauer der Pflanzen, die Blütenbildung und die Samenproduktion hat. „Unsere Ergebnisse sind nicht nur für die Wissenschaftler von Bedeutung, sondern auch für Pflanzenzüchter, die die Photosynthese verbessern wollen“, so Bock.

Über das Human Frontier Science Program

Das HFSP ist ein internationales Programm der Forschungsförderung mit dem Ziel der Aufklärung komplexer Mechanismen lebender Systeme. Es fördert die Forschung auf allen Ebenen der biologischen Komplexität, von Biomolekülen über die Interaktion zwischen Organismen. Die Fördergelder ermöglichen es Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern gemeinsam an innovativen Projekten zu arbeiten, bei denen man davon ausgeht, dass sie neue Forschungsfelder eröffnen werden. Dieses Jahr hat das HFSP über 700 Bewerbungen erhalten, 23 davon wurden für eine Förderung ausgewählt.

Mehr Informationen über die im Jahr 2013 geförderten Wissenschaftler finden Sie auf der Webseite des Human Frontier Science Program.

[CSt]