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Identifizierung und Charakterisierung neuer mitochondrialer Dehydrogenasen in Arabidopsis thaliana

Dr. Peter Schertl

Leibniz Universität Hannover
Institut für Pflanzengenetik
Abteilung Pflanzenproteomik
Herrenhäuser Straße 2
30419 Hannover

Tel.: +49 511 762 14360
E-Mail: schertlgenetik.uni-hannover.de

Kurzbeschreibung

Die fortschreitende Verknappung von Agrarflächen, der Klimawandel und die stetig wachsende Weltbevölkerung machen es notwendig, dass Nutzpflanzen immer ertragreicher und stressresistenter werden. Für den Ertrag von Pflanzen ist vor allem der Energiemetabolismus von besonderer Bedeutung. In allen höheren Lebewesen sind die Mitochondrien in diesem Zusammenhang besonders wichtig. Hier findet die Zellatmung statt. Die Hauptaufgabe des mitochondrialen Stoffwechsels ist die Herstellung von Adenosintriphosphat (ATP). ATP ist eine sehr energiereiche Verbindung, mit der viele energieverbrauchende (endergonische) Reaktionen in Zellen angetrieben werden können. Im Rahmen des vorgeschlagenen Projektes sollen neue mitochondriale Dehydrogenasen identifiziert und charakterisiert werden, die bei „alternativen Atmungsprozessen“ in Pflanzen mitwirken und unter bestimmten Bedingungen zur mitochondrialen ATP Synthese beitragen. Im Rahmen von Vorarbeiten konnten Kandidaten für neue Dehydrogenasen in pflanzlichen Mitochondrien gefunden werden, die möglicherweise an diesen alternativen Atmungsprozessen beteiligt sind. Einige dieser potenziellen Dehydrogenasen sollen mit Hilfe von knock out Mutanten untersucht werden. Von den Mutanten sollen Metabolitanalysen durchgeführt werden, um Aufschluss über die möglichen Funktionen der Dehydrogenasen zu erlangen. Mit Hilfe isolierter Mitochondrien sollen spezifische Aktivitätstests für die entsprechenden Enzyme entwickelt werden. Ferner sollen ausgewählte Dehydrogenasen rekombinant in Escherichia coli exprimiert und charakterisiert werden. Das Projekt soll dazu beitragen, ein besseres Verständnis der molekularen Grundlagen der Zellatmung in Pflanzen zu erlangen. Dies kann dazu beitragen, in der Zukunft Pflanzen mit verbesserten Ertrags- und Resistenzeigenschaften zu entwickeln.

Laufzeit

18 Monate