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Arabinogalactan-proteine und programmierter Zelltod

Projektleitung
Seifert Georg, Projektleiter/in
Laufzeit:
01.03.2007-29.02.2012
Art der Forschung
Grundlagenforschung
Mitarbeiter*innen
Blaukopf Claudia, Projektmitarbeiter/in (bis 31.01.2011)
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Pflanzenbiotechnologie und Zellbiologie
Institut für Pflanzenschutz
Gefördert durch
Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) , Sensengasse 1, 1090 Wien, Österreich
Abstract
Jede Pflanzenzelle ist in ihrer Zellwand eingebettet. Diese besteht
aus kompliziert aufgebauten hochmolekularen Zuckerverbindungen,
welche für Wachstum und Entwicklung der Pflanze von großer Bedeutung
sind. Eine der kompliziertesten Zellwandbestandteile sind
Arabinogalactan-proteine (AGPs). Diese Glycoproteine befinden sich
nicht nur in der Zellwand, wo sie an andere hochmolekulare Zucker
gebunden sind, sondern viele AGP-Arten sind mittels eines
Fettmoleküls in der Zellmembran verankert. Obwohl man annimmt, dass
AGPs in vielen Lebensvorgängen der Pflanzen eine wichtige Rolle
spielen ist ihre Wirkungsweise noch völlig unbekannt. Eine der
vermuteten Rollen von AGPs ist in der Kontrolle des programmierten
Zelltodes – eines Prozesses mit dem jeder vielzellige Organismus die
Anzahl und das Schicksal seiner Zellen steuert. Trotz der enormen
Bedeutung dieses Vorganges sind viele seiner Einzelheiten noch
unbekannt. So ist grossteils unverstanden wie Informationen die
Zelltod auslösen von außerhalb der Zelle in ihr Inneres gelangen.
Meine Hypothese besagt, dass AGPs an der Übertragung von Information
über den Zustand der Zellwand ins Zellinnere beteiligt sind. Dies
leitet sich unter anderm aus meiner Beobachtung ab, dass eine
Beschädiging der AGPs rasch programmiertem Zelltod auslöst. Um meine
Hypothese zu testen, werde ich zunächst die unmittelbaren
Konsequenzen der Beschädigung von AGPs auf Calcium und
Sauerstoffradikale, zwei wichtige intrazelluläre Signale die
programmierten Zelltod steuern, mikroskopisch untersuchen. Danach
werde ich Gene isolieren, die für den durch AGP- Schaden ausgelösten
Zelltod notwendig sind oder diesen unterdrücken. Ausserdem werde ich
untersuchen, ob diese neu entdeckten Gene auch für pflanzliche
Krankheitsvorgänge bedeutend sind. Langfristig wird dieses Projekt zu
einem verbesserten Grundverständnis der Regulation von Wachstum und
Krankheitsabwehr führen.
Schlagworte
Programmierter Zelltod; Signaltransduktion; Zellwand;
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