Quantitative Analyse der zellulären Wachstumsmuster welche die Formgebung in der Samenanlage von Arabidopsis steuern

• Antragsteller: Professor Dr. Kay Schneitz
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 318879394

Wie ein Organ seine dreidimensionale Architektur erhält, stellt eine zentrale Frage der Biologie dar. Pflanzenorgane zeichnen sich durch eine große Vielfalt an Größen und Formen aus. Ein markantes Beispiel dafür ist die stark gekrümmte Samenanlage oder Ovule von Arabidopsis thaliana. Die Krümmung der Samenanlage ist die Folge wenig verstandener zellulärer und gewebebezogener Ereignisse, die während des Wachstums der beiden Integumente, laterale blattförmige Gewebe, die sich schließlich in die Samenschale entwickeln, auftreten. Wir verwenden die Integumente von Arabidopsis als Modellsystem, um zu untersuchen, wie sich planare Gewebe zu komplexen dreidimensionalen Formen entwickeln. In früheren Arbeiten ist es uns gelungen, digitale 3D-Samenanlagenmodelle mit zellulärer Auflösung zu erstellen, die alle Entwicklungsstadien abdecken. In diesem Projekt werden wir auf diesen Fortschritten aufbauen und sie erweitern. Wir werden uns auf die Frage konzentrieren, wie die Samenanlage zu ihrer endgültigen Form kommt. Zu diesem Zweck werden wir Genetik, moderne Bildgebung und mathematische Modellierung des Wachstums anwenden. In einem iterativen Ansatz zwischen experimentellen und modellbasierten Vorhersagen werden wir den zellulären Mechanismus untersuchen, der dem Wachstum von Integumenten und der Krümmung der Samenanlage zugrunde liegt. Dieser interdisziplinäre Ansatz wird nicht nur unser Verständnis der Formgebung der Samenanlage verbessern, sondern auch zum allgemeinen Wissen darüber beitragen, wie sich Organe zu komplexen dreidimensionalen Strukturen entwickeln.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2581: Morphodynamik der Pflanzen