Funktionelle Analyse der Rolle von Trehalose-6-Phosphat für das Thermogedächtnis im apikalen Sprossmeristem

• Antragstellerin: Dr. Justyna Olas-Apelt
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 510554597

Das Sprosswachstum ist ein höchst komplexer biologischer Prozess, der vom apikalen Sprossmeristem (englisch: shoot apical meristem, SAM) gesteuert wird. Wenige, sich selbst erneuernde Stammzellen verleihen dem SAM eine große Flexibilität und erlauben es der Pflanze, ihre Entwicklung an Umweltveränderungen anzupassen. Obwohl das SAM oft lebensbedrohlichen Umweltsituationen ausgesetzt ist, ist bisher wenig darüber bekannt, wie es seine strukturelle und funktionelle Integrität unter diesen Stresssituationen aufrecht erhält. Meine Arbeitsgruppe untersucht, wie Pflanzen ihre Entwicklung an sich verändernde (auch bedrohliche) Umweltbedingungen anpassen. Der Fokus unserer Arbeiten liegt dabei auf der Reaktion des SAM auf Hitzestress (HS). Wir haben kürzlich beobachtet, dass das SAM von Arabidopsis thaliana ein transkriptionelles HS-Gedächtnis besitzt. Dieses bewirkt, dass sich die Pflanze an einen ersten moderaten nicht-tödlichen Stress (genannt priming) „erinnert“ indem Informationen über die vergangene Stresssituation gespeichert werden. Dies gewährleistet eine schnellere/stärkere Reaktion bei einer nächsten, potentiell massiveren Hitzestresssituation (genannt triggering). Wir haben darüber hinaus gezeigt, dass das HS-Gedächtnis des SAM von der Zuckerverfügbarkeit abhängt. Experimentelle Befunde deuten zudem darauf hin, dass Trehalose-6-Phosphat, ein essentielles Saccharose-spezifisches Signal und Pflanzenhormon-ähnlicher Metabolit, eine zentrale Rolle beim Aufbau des Zucker-abhängigen HS-Gedächtnisses spielt. Das Ziel des geplanten Projektes ist es, die Rolle von Trehalose-6-Phosphat beim Aufbau des Zucker-abhängigen HS-Gedächtnisses zu untersuchen und herauszufinden, welche molekularen Mechanismen dabei involviert sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen