NO-Bildung und -Signaltransduktion in Pflanzenwurzeln

Die molekulare Antwort auf Hypoxie: Stickstoffmonoxid-Bildung und -Signaltransduktion


Obwohl Stickstoffmonoxid (NO) verschiedene physiologische Aufgaben in Pflanzen übernimmt, ist über die Mechanismen der NO-Bildung und der Signaltransduktion noch immer wenig bekannt. Es konnte gezeigt werden, dass die wurzelspezifische plasmamembrangebundene Nitratreduktase (PM-NR) und die Nitrit:NO-Reduktase (NI-NOR) an der NO-Produktion unter hypoxischen und anoxischen Bedingungen beteiligt sind (Stöhr et al., 2001; Stöhr & Stremlau, 2006).

Wir arbeiten an einem besseren Verständnis der Prozesse auf Gen- und Proteinebene bei hypoxischen Stress mit dem Schwerpunkt NO-Bildung und -Signaltransduktion. Dabei dienen moderne Techniken wie Proteomanalyse, RNA-Sequencing und CRISPR/Cas in Kombination mit anderen Methoden der Molekularbiologie und Pflanzenphysiologie als Werkzeuge, um weitere Teile des NO-Bildungs- und –Signaltransduktion-Puzzles aufzudecken. Für die spezifische in vivo Lokalisation der NO-Verteilung in Wurzeln verwenden wir den Fluoreszenzfarbstoff FNOCT (Vandana et al., 2012).

Protoplast aus Tabakwurzel mit intaktem Arbuskel, NO an Membranen gefärbt mit FNOCT

Teilprojekt des

BiOx DFG Graduiertenkolleg 1947 - Biochemical, Biophysical and Biomedical Effects of Reactive Oxygen and Nitrogen Species on Biological Membranes

Project C3: Effect of NO on plasma membrane properties and plasma membrane proteins of tomato root cells