Molekulare Analyse der pflanzlichen Zellmorphogenese
Abstract
Pflanzen entwickeln verschiedenartigste Wurzelsysteme, die nicht nur als physikalische Stütze sondern zur Wasser- und Nährstoffaufnahme aus dem Boden dienen und in denen Energie in Form von Stärke und Zucker gelagert ist. Angepaßt an die unterschiedlichsten Bodenbedingungen und Funktionen (z.B. Verankerungs-, Speicher-, Wasseraufnahmefunktion) entwickelte sich im Laufe der Evolution eine faszinierende Vielfalt an Wurzelsystemen. Obwohl unzählige Daten über den morphologischen Aufbau sowie die typischen Differenzierungsmuster der einzelnen Wurzelgewebe gesammelt wurden, ist die genetische Grundlage dieser Vielfältigkeit noch weitgehend unbekannt. Die Aufklärung der molekularen Mechanismen der Pflanzenorganentwicklung ist daher in der Ent-wicklungsbiologie eine zentrale Fragestellung. In eigenen Vorarbeiten wurden mit Hilfe von genetischen Methoden bei der Modellpflanze Arabidopsis thaliana Gene identifiziert, die die Wurzelmorphologie regulieren. Eines dieser Gene, welches das Ausmaß sowie die Polarität der Zellstreckung der beiden äußeren Wurzelgewebe, Cortex- und Epidermis reguliert, wurde POM1 genannt. Das Ziel dieses Projektes ist die molekulare Charakterisierung des POM1 Gens. Da Gene, die eine regulatorische Funktion haben, meist nur während eines kurzen Zeitraums in wenigen Zellen aktiviert werden, soll die Expression des POM1 Gens mit verschiedenen Methoden untersucht werden. Diese Analysen werden zeigen, ob und wie das regulatorische POM1 Gen selbst transkriptionel gesteuert wird. Die Regulation der POM1 Aktivität kann aber nicht nur durch seine Synthese stattfinden, sondern z.B. durch seine subzelluläre Verteilung beeinflußt werden. Daher werden im Rahmen dieses Projektes Antikörper gegen das POM1 Protein hergestellt, mit denen immunologisch das Protein innerhalb der Zelle sichtbar gemacht werden kann. Die subzelluläre Lokalisation kann auch mit Hilfe von transgenen Pflanzen nachgewiesen werden. Dafür wird an das isolierte POM1 Gen ein Fluorochrome-Gen (i.e. grün fluoreszierende Protein) fusioniert und dieses Konstrukt wieder in Pflanzenzellen transferiert. Der Vorteil dieser Methode ist, daß die subzelluläre Lokalisierung in der lebenden Zelle im Mikroskop verfolgt werden kann. Mit Hilfe dieser transgenen Arabidopsis Pflanzen soll der Einfluß von Wachstumsbedingungen auf die subzelluläre Lokalisation des POM1 Protein untersucht werden. Ein weiteres Ziel des Projektes ist es eine Gen zu isolieren, welches die Aktivität von POM1 moduliert. In eigenen Vorarbeiten wurde ein solcher "Enhancer" von POM1 - daher EPO -identifiziert. Die Analyse der zwei in diesem Projekt zu untersuchenden Wurzelmorphologie-Regulatoren wird einen wesentlichen Beitrag zur Aufklärung der gewebs- und organspezifischen Regulation von Zellstreckung in Pflanzenzellen liefern. Wichtige Vorarbeiten zum geplanten Thema wurden von der Projektleiterin in den letzten Jahren durchgeführt und teilweise publiziert, sodaß eine solide wissenschaftliche Grundlage sowie die Integration des Projektes in die internationale wissenschaftliche Gemeinschaft gewährleistet ist.
Schlagworte Arabidopsis thaliana Wurzelmorphogenese
Publikationen
The SHORT-ROOT gene controls radial patterning of the Arabidopsis root through radial signaling.
Autoren: Helariutta, Y; Fukaki, H; Wysocka-Diller, J; Nakajima, K; Jung, J; Sena, G; Hauser, MT; Benfey, PN Jahr: 2000
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Histochemical analysis of root meristem activity in Arabidopsis thaliana using a cyclin:GUS (ß-glucuronidase) marker line.
Autoren: Hauser, M.-T., Bauer, E. Jahr: 2000
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Identification and Characterization of the ARIADNE Gene - Family in Arabidopsis. A Group of Putative E3 Ligases
Autoren: Mladek, C., Guger, K., Hauser, M.-T. Jahr: 2003
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Two new loci, PLEIADE and HYADE, implicate organ-specific regulation of cytokinesis in Arabidopsis.
Autoren: Müller, S; Fuchs, E; Ovecka, M; Wysocka-Diller, J; Benfey, PN; Hauser, MT Jahr: 2002
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
APL regulates vascular tissue identity in Arabidopsis.
Autoren: Bonke, M; Thitamadee, S; Mähönen, AP; Hauser, MT; Helariutta, Y Jahr: 2003
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
EPO and the regulation of cell expansion and cellulose synthesis in Arabidopsis.
Autoren: Mansfeld, A, Sigmund, H, Hauser, M-T Jahr: 2003
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Towards the functional characterization of the ARIADNE-RING finger gene family in Arabidopsis thaliana.
Autoren: Mladek, C and Hauser, M-T Jahr: 2002
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Characterization of POM2, a gene involved in regulating cell expansion in Arabidopsis thaliana.
Autoren: Li, E and Hauser, M-T Jahr: 2002
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Structure and differential expression of the ARIADNE-RING finger gene family in Arabidopsis thaliana.
Autoren: Mladek, C and Hauser, M-T () Jahr: 2002
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Regulation der Zellgröße und des DNA-Gehaltes in Wurzelgeweben von Arabidopsis thaliana
Autoren: Guger, K. Jahr: 2002
Diplomarbeit / Masterarbeit
Characterization and Isolation of POM2 - a gene involved in the regulation of cell expansion in Arabidopsis thaliana
Autoren: Eryang, L Jahr: 2003
Diplomarbeit / Masterarbeit
POM2 impairs arrangement of the cytoskeleton and cell all deposition.
Autoren: Bringmann M, Persson S, Li E, Hauser M-T Jahr: 2009
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
The Plant Glycosyl-transferase 64 (GT64) family: in search of a function. Plant Polysaccharides
Autoren: Edvardsson E, Singh SK, Yun M-S, Mansfeld A, M-T Hauser, Marchant A Jahr: 2010
Originalbeitrag in Sammelwerk
Subcellular localization of the HYADE gene product in root tips of Arabidopsis thaliana
Autoren: Pritz C, Winter V, Foissner I, Hauser M-T Jahr: 2010
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
r1r2r3-myb proteins acting as transcriptional repressors for G2/M phase-specific genes
Autoren: Kosuke K, Doonan J, Demura T, Hauser M-T, Pignocchi C, Doonan JH, Ito M Jahr: 2010
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Amsh3 is a deubiuquitinating enzyme required for vacuole biogenesis
Autoren: Isono E, Katsiarimpa A, Mueller I, Stierhof JD, Schlager N, Hauser M-T, Schwechheimer C Jahr: 2010
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Mutations in CTL1 (Chitinase-Like 1)/POM1 reduce CESA activity and affects cell wall architecture.
Autoren: Sánchez-Rodríguez C, Bauer S, Hematy K, Ibáñez AB, Aichinger E, Vodermaier V, Hauser M-T, Perssonn S Jahr: 2010
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Mitarbeiter*innen
Marie-Theres Hauser
Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Marie-Theres Hauser
marie-theres.hauser@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-94240
Projektleiter*in
01.07.2000 - 30.06.2004