FOR 1261:  Specific light driven reactions in unicellular model algae

• Fachliche Zuordnung: Biologie
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 112805507

Licht hat einen großen Einfluss auf Algen. Es dient als Energiequelle für die Fotosynthese, steuert ihr Verhalten über sensorische Fotorezeptoren und synchronisiert ihre circadiane Uhr über Licht-Dunkel-Zyklen. Die Sequenzierung der Genome von zwei Modellorganismen, der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii und der Kieselalge Phaeodactylum tricornutum, ermöglicht Genom- und Proteomanwendungen. Außerdem wurden für diese Algen auf internationaler Ebene diverse molekulargenetische Werkzeuge entwickelt. Diese Ansätze bieten eine effiziente Basis für die Charakterisierung von Proteinen, welche an lichtgesteuerten Vorgängen beteiligt sind.
In C. reinhardtii untersuchen wir Proteine, die bei der Fotoperzeption eine Rolle spielen, funktionell und biophysikalisch. Hierzu gehören Kanal- und Enzymrhodopsine sowie ein pflanzen- und tierähnliches Cryptochrom (CRY). Der zweite Fokus liegt auf Komponenten der Licht-Signalkaskade und umfasst z.B. ein SOUL-Häm-Bindeprotein, welches eng mit dem Augenfleck assoziiert ist. In P. tricornutum untersuchen wir auch die Funktion und biophysikalischen Eigenschaften von CRYs als auch von Aureochromen, um Unterschiede oder Gemeinsamkeiten in den beiden Gruppen zu beleuchten.
Weiterhin beschäftigen wir uns mit der Lichtregulation der Diatomeen-Fotosynthese auf unterschiedlichen Ebenen, da Kieselalgen bis zu 20 Prozent an der Primärproduktion auf der Erde beteiligt sind und nur wenig über die Regulation ihrer Fotosynthese bekannt ist.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Biological function of aureochromes in the diatom Phaeodactylum tricornutum (Antragsteller Kroth, Peter ;  Wilhelm, Christian )
• Central Project (Antragstellerinnen / Antragsteller Hegemann, Peter ;  Mittag, Maria )
• Central Project (Antragstellerinnen / Antragsteller Hegemann, Peter ;  Mittag, Maria ;  Weber, Andreas P.M. )
• Functional characterization of novel rhodopsins of Chlamydomonas and other algae (Antragsteller Hegemann, Peter )
• Light harvesting proteins in diatoms - functional heterogeneity and regulation (Antragstellerin Büchel, Claudia )
• Light regulation of carbon fixation in diatoms (Antragsteller Kroth, Peter )
• Light responses of animal-like cryptochromes and aureochromes from microalgae (Antragsteller Kottke, Tilman )
• Studies on the structures and mechanisms of algal photoreceptors (Antragsteller Essen, Lars-Oliver )
• The function of the C-terminal half of Channelrhodopsins and of predicted novel rhodopsins from the green alga Chlamydomonas reinhardtii (Antragsteller Nagel, Georg )
• The involvement of cryptochromes in the light- and circadian signaling pathways in Chlamydomonas reinhardtii (Antragstellerin Mittag, Maria )

• Sprecherin: Professorin Dr. Maria Mittag