Untersuchungen der Funktion und Regulation des plastidären Serin Biosyntheseweges in Arabidopsis thaliana

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Stephan Krüger
• Fachliche Zuordnung: Biochemie und Biophysik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 314119381

Die Serin Biosynthese mittels des Phosphoserin (PS) Weges ist essentiel für die embryonale und postembryonale Entwicklung der Pflanze. Allerdings ist die genaue Ursache für die beobachteten Entwicklungs- und Stoffwechselstörungen in Pflanzen mit reduziertem PS Weg nicht bekannt. Die Gene des PS Weges sind in meristematischen, sich entwickelnden Geweben sehr stark exprimiert und Pflanzen mit verminderter Aktivität des PS Weges zeigen verzögertes Wachstum, inhibierte Zellexpansion und Hypokotylelongation. Neben diesen Defekten während der Entwicklung akkumulieren PS Weg defiziente Pflanzen Wasserstoffperoxid, Stärke und Aminosäuren. Die beobachteten Entwicklungs- und metabolischen Phänotypen zeigen Ähnlichkeiten zu Pflanzen mit Störungen in hormonellen und/oder metabolischen Signaltransduktionsprozessen. Eine detailierte Untersuchung dieser Zusammenhänge soll im weiteren Verlauf des beantragten Forschungsvorhaben durchgeführt werden. Darüber hinaus sollen expressionsregulierende Komponenten des PS Wegs identifiziert werden, da vorausgegangene Untersuchungen zeigten, dass die Expression einiger PS Gene stark von biotischen und abiotischen Faktoren verändert wird. Die Aktivität des PS Weges im Spross ist auf heterotrophe und sich entwickelnde Zellen beschränkt, wobei nur wenig über den Stoffwechsel speziell in diesen Zellen bekannt ist. Aus diesem Grund soll das Translatom von Zellen mit aktivem PS Weg untersucht und mit dem Translatom von autotrophen bzw. photorespiratorischen Zellen verglichen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen