Prof. Dr. Caroline Gutjahr

Wurzelbiologie und Symbiose

Die Abteilung von Prof. Dr. Caroline Gutjahr untersucht die Symbiose zwischen Bodenpilzen und Pflanzenwurzeln. Diese Symbiose wird Mykorrhiza genannt und ist von großer Bedeutung für das Wachstum und die Gesundheit von Pflanzen.

Zentrale Forschungsfragen sind, ob und wie die Etablierung der Symbiose von Umweltfaktoren beeinflusst wird und welche Moleküle dabei eine entscheidende Rolle spielen. Frau Gutjahr plant nicht nur die molekularen Vorgänge in der Pflanze zu untersuchen, sondern es sollen auch die bisher kaum untersuchten Pilze genauer analysiert werden. Des Weiteren beschäftigt sich die Abteilung mit der Frage, ob die molekularen Kenntnisse eingesetzt werden können, um Mykorrhiza-optimierte Nutzpflanzen zu züchten, welche zur Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft beitragen könnten.

Weitere Forschungsthemen ihrer Abteilung sind Strukturforschung an Rezeptorproteinen, die bei Interaktionen der Pflanzen mit Mikroorganismen involviert sind (Alexander Förderer), sowie  die Identifikation von Faktoren, die bei der Regulation des Primärstoffwechsels in photosynthetischen und heterotrophen Geweben eine Rolle spielen (AG Fernie). Darüber hinaus beschäftigt sich eine Projektgruppe (Saleh Alseekh) mit der Identifizierung von Genen, die an pflanzlichen Sekundärmetaboliten beteiligt sind.

Direktorin der Abteilung 1: Wurzelbiologie und Symbiose  
Um die Nährstoffaufnahme zu verbessern, bilden die meisten Landpflanzen Symbiosen mit wurzelbesiedelnden arbuskulären Mykorrhizapilzen.  Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Caroline Gutjahr erforscht die molekularen Mechanismen, die der Bildung einer arbuskulären Mykorrhiza zugrunde liegen.  
Schwerpunkt der Arbeitsgruppe um Dr. Alisdair Fernie ist die Identifikation von Faktoren, die bei der Regulation des Primärstoffwechsels in photosynthetischen und heterotrophen Geweben eine Rolle spielen.  
Die unabhängige Forschungsgruppe um Dr. Alexander Förderer konzentriert sich auf die Bestimmung der Proteinstruktur von pflanzlichen Rezeptoren, die Reaktionen auf Mikroorganismen in der Umwelt überwachen und vermitteln. Die Gruppe verwendet verschiedene Expressionssysteme (z.B. Insektenzellen, Bakterien, Tabak) für die rekombinante Proteinexpression und nutzt die Kryo-EM-Technologie zur Proteinstrukturbestimmung. Die gewonnenen Erkenntnisse werden im Lichte der Proteinstrukturevolution in Pflanzen betrachtet und für die strukturgeleitete Nutzpflanzenoptimierung eingesetzt. Die Forschungsgruppe, die zum Teil ein Proteinstrukturlabor und zum Teil ein Labor für Pflanzengenetik/Funktionsbiologie ist, verwendet eine Vielzahl von Pflanzenmodellen (z. B. Reis, Weizen, Kartoffel, Sojabohne), um molekulare Mechanismen im biologischen Kontext zu verstehen.
   
Die Projektgruppe von Dr. Saleh Alseekh konzentriert sich auf die Identifizierung von Genen, die an pflanzlichen Sekundärmetaboliten beteiligt sind. Die Gruppe benutzt dazu quantitative genetische Ansätze und Metabolomik-Techniken, um die chemische Vielfalt von natürlich vorkommenden Ökotypen und Genkartierungs-Populationen der Nutzpflanzen zu beurteilen.  
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