Die molekulare Analyse der pflanzlichen Schwermetallhomöostase und -toleranz im Modellsystem Arabidopsis halleri

• Applicant: Professor Dr. Stephan Clemens
• Subject Area: Plant Biochemistry and Biophysics
• Term: from 2000 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5280142

Wie alle Organismen müssen Pflanzen die Konzentration essentieller, jedoch potentiell toxischer Schwermetalle wie Zn oder Cu sehr genau regulieren und die Aufnahme, Verteilung und Speicherung innerhalb der Zellen sowie auf Ebene des gesamten Organismus sicherstellen. Außerdem müssen die cytosolischen Konzentrationen nicht-essentieller toxischer Schwermetalle wie Cd und Pb möglichst minimiert werden. Ein komplexes Netzwerk von Transport-, Chelatierungs- und Sequestrierungsprozessen ist zu postulieren, dessen Komponenten bisher molekular weitgehend unbekannt sind. Hier vorgeschlagen wird ein "Expression Profiling" für Arabidopsis halleri. A. halleri wächst u.a. auf mittelalterlichen Halden im Harz und zeigt ein weites Spektrum von Antworten auf verschiedene Schwermetalle: Zn-Hyperakkumulation, Cd-Toleranz und Cu-Sensitivität. Dies und die nahe Verwandtschaft mit A. thaliana machen A. halleri zu einem sehr geeigneten Modellsystem, um die molekularen Grundlagen der pflanzlichen Metallhomöostase, -toleranz und -hyperakkumulation zu studieren. Durch das auf cDNA-AFLP basierende Expression Profiling sollen molekulare Komponenten dieser Prozesse bzw. Eigenschaften identifiziert und als Ausgangspunkt für die funktionelle Charakterisierung genommen werden.

• DFG Programme: Research Grants