Pflanzenzellen schlagen Alarm

Pflanzenzellen schlagen Alarm

Die Forschungsgruppe um Prof. Thomas Boller vom Fachbereich Botanik der Universität Basel sowie Forschende der Universität Gent haben neue Erkenntnisse über die Mechanismen der Wundreaktion bei Pflanzen veröffentlicht. Als Modellpflanze diente in der vorliegenden Studie die sogenannte Ackerschmalwand, auch bekannt unter dem Namen Arabidopsis thaliana. Im Fall einer Verletzung reagieren diese Pflanzen mindestens genauso schnell wie Tiere und Menschen. Dabei setzen die Pflanzenzellen ein spezifisches Hormon frei, um Prozesse der Wundheilung und Infektionsabwehr in Gang zu bringen. Um die Wundreaktion der Modellpflanze besser zu verstehen, fokussierten die Forschenden einen kurzen Puls eines hochpräzisen Laserstrahls auf einzelne Wurzelzellen. Innerhalb von Sekunden löste diese lokale Verletzung einen starken Anstieg von Calcium-Ionen in den betroffenen Zellen aus. Diese „Calcium-Welle“ führte wiederum zur Aktivierung eines proteinspaltenden Enzyms, der sogenannten „Metacaspase 4“, welches in der Lage ist, ein Wundhormon aus dem Vorläuferprotein freizusetzen und so die Nachbarzellen zu alarmieren. Zur Überprüfung der Ergebnisse stellten die Forschenden weiterhin eine experimentelle Mutante der Pflanze her, der die Metacaspase 4 fehlte. Diese war nicht in der Lage, das Wundhormon zu produzieren und den Alarm an die Nachbarzellen weiterzugeben.
© Reddogs / stock.adobe.com

DOI: 10.1126/science.aar748

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  • 19.02.2020 - 21.02.2020

    32. Irseer Naturstofftage
    Kloster Irsee

  • 21.02.2020

    Workshop der GfG: Auf dem Weg zur Professur
    Berlin

  • 24.02.2020 - 26.02.2020

    4th Annual Meeting in Conservation Genetics – From Genomes to Application
    Frankfurt

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Humane embryonale Stammzellen (hES-Zellen) sind für die biowissenschaftliche Forschung und Medizin sehr interessant, da sie sich in spe zialisierte Zellen weiterentwickeln und in einer Zellersatztherapie z. B. bei Krebspatienten eingesetzt werden können. hES-Zellen müssen jedoch aus Embryonen, die durch in vitro-Fertilisation entstanden sind, gewonnen werden. Deshalb ist die Herstellung von hES ethisch fragwürdig und in Europa unterliegt die wissenschaftliche Verwendung von hES strengen Kriterien. In der Forschung werden hauptsächlich adulte Stammzellen und induzierte pluripotente Stammzellen (iPSC), die aus Somazellen gewonnen wurden, verwendet. Die vielfältigen neuen Entwicklungen in der Stammzellforschung beinhalten z. B. die Erstellung von Organoiden oder Mini-Organe zur Einsatz in der medizinischen Forschung oder für Arzneimitteltests. Hintergrundbild: MAP2-positive Neurone. Siehe Abb. 1, Artikel von Ricarda Stock und Hansjürgen Volkmer auf Seite 46.

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