Der Energiehaushalt der weißbeerigen Mistel (Viscum album)

• Antragsteller: Professor Dr. Hans-Peter Braun
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie ; Biochemie und Biophysik der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 440459371

Die weißbeerige Mistel (Viscum album) zeichnet sich durch eine besondere Lebensweise und besondere biochemische Eigenschaften aus. Insbesondere ist der Energiestoffwechsel der Mistel reduziert, offensichtlich ohne dass ihr Lebenszyklus dadurch beeinträchtigt ist. In der ersten Projektphase haben wir den Energiestoffwechsel der Mistel auf der Ebene der Mitochondrien und Chloroplasten untersucht. Diese Untersuchungen sollen nun auf der Ebene gesamter Blattzellen fortgesetzt werden. Wir versprechen uns von diesen Analysen Aufschlüsse über die energetischen Grundlagen des Stoffwechsels von V. album. Gleichzeit sehen wir V. album als Modell an, um grundlegend wichtige (pflanzen-)biologische Fragestellungen zu bearbeiten: (i) Als Modell für vielzellige Eukaryoten, deren Mitochondrien ohne den Komplex I der Atmungskette auskommen. Dies ist insofern erstaunlich, da Defekte, die den Komplex I in Tier und Mensch betreffen, in der Regel zu gravierenden Krankheiten führen. Es kann nachvollzogen werden, wie die Atmungskette umgestaltet werden muss, so dass Atmung auch in Abwesenheit des Komplex I stattfinden kann. (ii) Als Modell für eine Pflanze, die Photosynthese und Atmung im Sommer und im Winter unter extrem unterschiedlichen Rahmenbedingungen durchführen kann und sich durch komplexe Kälteanpassungsstrategien auszeichnet. (iii) Als Modell für eine Pflanze, die effektiv mit abiotischen und biotischen Stresssituation zurechtkommt, insbesondere durch die Bildung von speziellen Inhaltsstoffen, so den Viscotoxinen und Viscolectinen. Es wird ein Projekt vorgeschlagen, durch das die Besonderheiten der weißbeerigen Mistel auf der Ebene ihrer zellulären Ultrastruktur, ihres Proteoms sowie ihres Metaboloms systematisch aufgeklärt werden sollen. Die Betrachtung gesamter Blattzellen soll einen ganzheitlichen Einblick in die biochemische Lebensstrategie einer außergewöhnlichen Pflanze liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen