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SFB 973:  Organismische Reaktionen auf Stress: Prägung und Erinnerung

Fachliche Zuordnung Biologie
Medizin
Förderung Förderung von 2012 bis 2021
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 190578797
 
Gut auf die Zukunft vorbereitet sein – diese Strategie ist bei bevorstehendem Stress erfolgreich, wenn die Investition in die Vorbereitung nicht zu teuer ist. Organismen haben verschiedene Strategien entwickelt, um sich auf bevorstehenden Stress vorzubereiten. Prägung (Priming) ist dabei eine Strategie, bei der die Vorbereitung durch Reaktion auf einen (alarmierenden) Umweltreiz erfolgt. Der so vorbereitete Organismus zeigt bessere Reaktion auf einen folgenden Stress. Diese phänotypische Anpassung an einen zukünftigen Stress benötigt Erinnerung an den prägenden Umweltreiz, wenn die Stresssituation diesem nicht unmittelbar nachfolgt. Der SFB 973 untersucht Prägung und Erinnerung an einen alarmierenden Umweltreiz bei Organismen ohne Nervensystem, d.h. bei Bakterien, Pilzen und Pflanzen. Wir konfrontieren diese Organismen mit Temperaturstress (Bereich A), mit Insektenbefall (Bereich B) und mit verschiedenen weiteren Stressoren (Bereich C). Die Spannbreite der Stressoren ermöglicht uns, generelle und stressor-spezifische Regulations- und Effektmuster von Priming und Erinnerung an den prägenden Stimulus zu untersuchen. Die Bearbeitung gemeinsamer Hypothesen sowie unser projektübergreifendes experimentelles Design werden dazu beitragen, dass die verschiedenen Perspektiven der Teilprojekte in ein umfassendes Ergebnisbild zusammengefügt werden. Ziel der Phase III vom SFB 973 ist es, unsere bisherigen Befunde weiter zu untermauern und unsere Einblicke in die regulatorischen Mechanismen und die ökologische Komplexität der Priming Prozesse zu vertiefen. Unsere Studien zu den regulatorischen Mechanismen prüfen die Stressor(un)spezifität von Priming (i) durch Analyse der Reaktion von nun detektierten Schüsselregulatoren in sog. trans-priming Prozessen auf verschiedene Stressoren, (ii) durch Modellbildung und (iii) durch vergleichende statistische Analysen mithilfe unserer Datenbank PrimeDB. Zusätzlich zu den bereits in Phase I und II untersuchten regulatorischen Priming Prozessen werden wir in Phase III auch die Regulation durch alternatives Spleißen, Ribosomenbiogenese und Translation einbeziehen. Unsere Studien zu den ökologischen Effekten von Priming befassen sich mit der Beständigkeit des Nutzens von Priming in komplexen Umgebungen, wo Organismen nicht nur auf einen einzelnen prägenden Umweltreiz und den nachfolgenden Stress reagieren, sondern mit verschiedenen Stressoren konfrontiert sind. Weiterhin werden wir untersuchen, ob organismische Lebensstilmerkmale (z.B. Langlebigkeit, Reproduktionskapazität) eher mit bestimmten regulatorischen Priming Prozessen zusammenhängen als mit dem Erinnerungsvermögen der Organismen (wie in Phase I zunächst angenommen). Wir werden dies untersuchen, indem wir Priming bei einer einzelligen Alge mit Priming bei Samenpflanzen vergleichen sowie Priming bei verschiedenen Pflanzenarten und Arabidopsis thaliana Ökotypen.
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

Abgeschlossene Projekte

Antragstellende Institution Freie Universität Berlin
Beteiligte Hochschule Universität Potsdam, seit 7/2020
 
 

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