Hechtsche Kontaktstellen als mechanosensitive Zentren in Arabidopsis

• Antragstellerin: Dr. Johanna Dickmann
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 521501033

In Vielzellern sind die Zellen von einer Polymermischung umgeben, die von den Zellen sezerniert wird. Diese Polymermischung sendet dann wiederum Signale an die Zellen und wird von den Zellen modifiziert. Das System Zellen – Polymerumgebung stellt also eine Feedback-Schleife dar. In Tieren bildet diese Polymermischung die Extrazelluläre Matrix (EZM). Die Verbindung zwischen der Plasmamembran und der EZM trägt sowohl zur Sekretion der EZM als auch zu deren Wahrnehmung durch die Zellen bei. In Pflanzen sind die Zellen von einer harten, mechanisch belastbaren Zellwand umgeben. Die Rolle der Kontakte zwischen der Plasmamembran und der Zellwand ist weniger gut verstanden. In diesem Projekt werde ich Hechtsche Kontaktstellen analysieren, die die Plasmamembran an diskreten Punkten mit der Zellwand verbinden, selbst im plasmolysierten Zustand. Hechtsche Kontaktstellen haben daher ein hohes Potential, mechanosensitive Zentren zu sein, also mechanische Kräfte und mechanosensitive Komponenten an diskreten Punkten in der Zelle zu bündeln. Im Fokus meiner Analyse der Hechtschen Kontaktstellen stehen ihre Zusammensetzung und ihre Rolle in der Wahrnehmung mechanischer Kräfte. Meine Arbeit wird dazu beitrage, die Rolle der Hechtschen Kontaktstellen in Physiologie und Entwicklung der Pflanzen zu verstehen. Ich werde hauptsächlich an Arabidopsis Hypokotyl forschen, einem gut etablierten experimentellen System. Gleichzeitig werde ich auch auf aktuellen Entwicklungen im Bereich der quantitativen Bildanalyse und mikrofabrizierten Einzelzellsystemen aufbauen. Das vorgeschlagene Projekt wird eine neue Forschungsrichtung eröffnen: Die Untersuchung der Feedback-Schleife, in der Hechtsche Kontaktstellen sowohl zur Wahrnehmung als auch zur aktiven Gestaltung des mechanischen Status von Pflanzengewebe beitragen.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Gastgeber: Dr. Olivier Hamant