Forschungsschwerpunkte

DAB-gefärbte Arabidopsis-Pflanze
DAB-gefärbte Arabidopsis-Pflanze
Fluoreszenzbild einer <em>Nicotiana benthamiana</em> Epidermiszelle mit verschiedenen Fluoreszenzproteinen
Fluoreszenzbild einer Nicotiana benthamiana Epidermiszelle mit verschiedenen Fluoreszenzproteinen
Bildquelle: Roman Lassig

Im Zentrum unserer Forschung stehen dabei vor allem die Kalzium-regulierten Protein-Kinasen der CDPK Genfamilie. Wir untersuchen durch eine Kombination von biochemischen, molekularbiologischen, zellbiologischen und analytischen Methoden den biochemischen Wirkmechanismus sowie die Funktion einzelner CDPK Mitglieder in spezifischen Signaltransduktionswegen, welche zur Aktivierung von Immunabwehr oder Stresstoleranz führen.

Dabei stehen folgende Fragen im Vordergrund:

  • Welche Rolle spielen CDPKs in der lokalen und systemischen Pathogenabwehr?
  • Wie vermitteln CDPKs Toleranz gegenüber abiotischen Stressfaktoren wie Kälte oder Trockenheit?
  • Welchen Einfluss haben CDPKs auf die Regulation von Entwicklungsprozessen oder die Pflanzenarchitektur in Folge sich ändernder Umweltbedingungen oder Nährstoff Verfügbarkeit?

Gemeinsam ist diesen Signalwegen dabei eine rasche Veränderung der intrazellulären Kalzium-Konzentration, unabhängig ob diese durch Umweltstress oder durch endogene Entwicklungsprozesse ausgelöst wurde. Durch unsere Forschung an der CDPK-vermittelten Signaltransduktion untersuchen wir einerseits exemplarisch, wie derartige Kalzium-Signale in der Zelle entschlüsselt werden und adressieren damit die molekulare Grundlage die der Signal-Spezifität zugrunde liegt.

Andererseits bietet unsere Forschung neue Anknüpfungspunkte für Anwendungen in der Biotechnologie: Basierend auf den durch CDPK-vermittelten endogenen Wirkmechanismen wird die Entwicklung von Pflanzen mit gleich bleibend konstanten oder verbesserten Wachstumseigenschaften auch unter ungünstigeren Umweltbedingungen untersucht.