Die Rolle der Zellmembranen als Temperatursensoren bei der Regulation der Hitzestressprotein-Synthese in Pflanzen

Description: Ungünstige Umweltbedingungen können lebenswichtige Funktionen und in der Folge Wachstum und Entwicklung der Pflanze stark beeinträchtigen. Um tiefgreifende irreversible Schädigungen zu verhindern, kann die Pflanze bei Stresseinwirkung mit der raschen Einleitung von Gegenmaßnahmen reagieren. Diese Stress-Reaktionen laufen auf verschiedenen Ebenen einer Pflanze ab und müssen in geeigneter Weise zusammenwirken, um die erforderliche Stress-Abwehr bewerkstelligen zu können. Bei hohen Umgebungstemperaturen (Hitzestress) ist auf zellulärer Ebene die verstärkte Synthese von speziellen Proteinen, den sog. Hitzestressproteinen (heat shock proteins), eine besonders wichtige adaptive Reaktion zur Aufrechterhaltung des Stoffwechselgeschehens, die unter anderem wesentlich zur Hitzetoleranz von Pflanzen beiträgt. Zu einem besseren Verständnis der Mechanismen, die zur Ausbildung von Hitzetoleranz bei Pflanzen führen, gehört daher auch die genaue Kenntnis aller Vorgänge, welche die Hitzestressprotein-Synthese auslösen bzw. regulieren. Bisher wurde in dieser Hinsicht v.a. die molekulare Kontrolle der Transkription der Hitzstressprotein-Gene aufgeklärt, wohingegen über den Mechanismus, wie Pflanzen eine Erhöhung der Umgebungstemperatur erkennen und dieses Temperatursignal weiterleiten, noch relativ wenig bekannt ist. In dem geplanten Forschungsprojekt soll untersucht werden, ob als Primärereignis bei Hitzestress wichtige Eigenschaften der Zellmembranen (Membranfluidität und Membranpotential) so verändert werden, dass eine Signalkette in Gang gesetzt wird, die letztlich zur Auslösung der Hitzestressprotein-Synthese führt.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Vegetationsschaden ? Genetik ? Molekularbiologie ? Biologie ? Stress ? Temperatur ? Hitzewelle ? Protein ? Ausbildung ? Zelle ? Zellkultur ? Zellmembran ? Pflanze ? Forschungsprojekt ? Membran ? Standortbedingung ? Stoffwechsel ? Hitzestress ? Hitzestressproteine ? Pflanzenphysiologie ? Pflanzenwachstum ? Synthese ? Temperatursensor ? Transkription ? Wachstum [biologisch] ?

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Magistrat der Stadt Wien, Hochschuljubilaeumsstiftung der Stadt Wien (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Botanik (Betreiber*in)

Time ranges: 2004-01-01 - 2004-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: The role of cellular membranes as temperature sensors in the regulation of heat-shock protein synthesis in plants
  Description: Adverse environmental conditions can severely impair essential physiological functions thereby inhibiting growth and development of plants. To prevent profound irreversible injury, plants immediately start to exert several responsive mechanisms upon exposure to stress. Responses to stress take place at different levels of a plant and have to interact to be successfull in stress defence. Under high-temperature conditions (heat stress), the pronounced synthesis of special proteins, the so-called heat shock proteins, is a particularly important adaptive response at the molecular level to maintain basic processes of metabolism and contributes to a great extent to the acquisition of thermotolerance in plants. Therefore, it is necessary to elucidate all processes which are involved in the induction and regulation of the synthesis of heat-shock proteins to understand the mechanisms which lead to the development of thermotolerance in plants. Until now, mainly the molecular control of the transcription of heat shock genes has been investigated, whereas no conclusion has been reached concerning the mechanism how plants sense elevated ambient temperatures and transmit the temperature signal. In this project, we intend to investigate whether changes in important properties of cellular membranes (membrane fluidity and membrane potential) might be the initial events following an increase in ambient temperature which induce a signal transduction cascade that finally activates the synthesis of heat-shock proteins. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1025496

Status

Aktiv

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