Developmental and Cell Biology of Plants

Die Vielzelligkeit bei Pflanzen und Tieren hat sich durch verschiedene evolutionäre Wege ent-wickelt. Dadurch entstanden auch sehr unterschiedliche Arten wie Zellen miteinander kommu-nizieren. Tiere nutzen beispielsweise zweite Botenstoffe. Das sind kleine Moleküle wie cAMP (zykli-sches AMP), die bei der Übertragung von Signalen innerhalb der Zellen von außen, z. B. von Hormonen, helfen. Bei Pflanzen wurde cAMP bei der Signalübertragung jedoch als nicht wichtig angesehen bis jetzt. Unsere jüngste Entdeckung zeigt, dass cAMP eine Rolle dabei spielt, wie Pflanzen auf Auxin ein wichtiges Wachstumshormon reagieren. Dieser unerwartete Befund deutet darauf hin, dass cAMP ein weit verbreiteter, aber bisher übersehener Botenstoff in Pflanzenzellen sein könnte. Sollte dies zutreffen, würde dies unser Verständnis davon, wie Pflanzen Signale verar-beiten, revolutionieren und neue Wege zur Regulierung von Wachstum und Stressreaktionen eröffnen. Um diese Hypothese zu untersuchen, planen wir Folgendes: 1. Die Entwicklung von Methoden zum Nachweis und zur genauen Kontrolle des cAMP-Spiegels in Pflanzenzellen. 2. Die Nutzung dieser Methoden, um herauszufinden, welche pflanzlichen Signalwege auf cAMP angewiesen sind. 3. Die Identifizierung der spezifischen molekularen Ziele von cAMP in Pflanzen. 4. Die Anwendung dieses Wissens, um zu verstehen, wie cAMP die Jasmonat-Signalisierung einen weiteren wichtigen pflanzlichen Hormonweg beeinflusst. Unser Ziel ist es, zu bestätigen, dass cAMP als echter zweiter Botenstoff in Pflanzen fungiert. Zudem werden wir neue Methoden bereitstellen, mit denen Forschende und Biotechno-log:innen die Reaktionen von Pflanzen auf verschiedene Signale, einschließlich Umweltstress wie Hitze oder Trockenheit, untersuchen oder sogar umprogrammieren können. Zwar ist unser Ansatz ambitioniert und anspruchsvoll, jedoch deuten erste Ergebnisse, darauf hin, dass ein großer Fortschritt in Reichweite ist. Dies könnte unsere Sichtweise auf die Funkti-onsweise von Pflanzen und die Art und Weise, wie wir sie für künftige Bedürfnisse verändern können, drastisch erweitern.