The Rolle von UDP-Glycosetransferasen in Pflanzen

Pflanzen sind fest in ihrem Lebensraum verankert und müssen daher in der Lage sein sich an ständig ändernde Umweltbedingungen anzupassen, um überleben zu können. Sie haben sich im Laufe der Evolution hoch sensible Mechanismen angeeignet um Veränderungen rasch wahrnehmen und darauf reagieren zu können. Biotische Stressfaktoren wie Krankheitserreger, aber auch abiotische Einflüsse wie z.B. das Einwirken giftiger Substanzen (Chemikalien oder Schwermetalle), lösen in ihnen eine Reihe von Prozessen aus, in welchen UDP- Glycosyltransferasen (UGTs), eine große Familie von Enzymen, eine entscheidende Rolle spielen. Die hier vorgestellte Arbeit soll sich mit der Aufklärung der Funktion von UGTs in einerseits der Entgiftung toxischer Substanzen und andererseits der Pflanzenentwicklung beschäftigen. Professor Dianna Bowles (University of York, Großbritannien), in deren Gruppe das Forschungsprojekt durchgeführt werden soll, hat wesentlich zur bisher geleisteten Charakterisierung der Enzyme beigetragen. Sie verwendet Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand), von Genetikern eingesetzt um molekulare und biochemische Abläufe in Pflanzen aufzuklären, als Modellsytem um die Funktion der Proteine zu analysieren. Während meiner Dissertation konnte ich nachweisen, daß UGT73C5, eines von 118 Mitgliedern der Arabidopsis UGT-Familie in der Lage ist Mycotoxine zu entgiften die von pilzlichen Krankheitserregern der Gattung Fusarium vermutlich gebildet werden um das pflanzliche Immunsystem zu schwächen. Das gleiche Enzym scheint auch die Aktivität von Brassinosteroiden, einer Klasse von Pflanzenhormonen, zu regulieren und damit nicht nur zu Toxinresistenz sondern auch wesentlich zu entwicklungsspezifischen Prozessen beizutragen. Die genaue, anscheinend vielschichtige Rolle von UGT73C5 und die Regulation der Abläufe die zur Bildung des Proteins in Arabidopsis führen, sollen im Rahmen dieses Projektes erforscht werden. Erkenntnisse die aus dieser Arbeit gewonnen werden könnten einen Beitrag zum Verständnis der wichtigen Funktionen dieser Familie von Proteinen in Pflanzen leisten.