Forschende der Universität Freiburg erhalten ERC Synergy Grants
Der Europäische Forschungsrat (ERC) zeichnet zwei internationale und interdisziplinäre Teams mit Beteiligung von Freiburger Forscher*innen aus.
Prof. Dr. Jürgen Kleine-Vehn | Professor für Molekulare Pflanzenphysiologie an der Fakultät für Biologie der Universität Freiburg sowie Mitglied und Sprecher im Exzellenzcluster CIBSS
Gleich mit zwei Forschungsvorhaben waren Wissenschaftler*innen der Universität Freiburg beim Synergy Grants des Europäischen Forschungsrates (ERC) erfolgreich. Mit Synergy Grants fördert das ERC internationale und interdisziplinäre Teams, die die Kriterien wissenschaftlicher Exzellenz erfüllen und vielversprechende Ergebnisse erwarten lassen.
Über die Laufzeit von sechs Jahren wird einerseits das Projekte „STARMORPH – Unravelling Spatio-temporal Auxin Intracellular Redistribution for Morphogenesis“ des Freiburger Biologen Prof. Dr. Jürgen Kleine-Vehn mit insgesamt 10 Millionen Euro und einem Anteil von etwa 2,5 Millionen Euro für die Universität Freiburg gefördert. Kleine-Vehn ist Mitglied und Sprecher des Exzellenzcluster Centre for Integrative Biological Signalling Studies (CIBSS), wo er die Auxin-Signalgebung und deren Einfluss auf das Pflanzenwachstum von der subzellulären bis zur Organebene erforscht.
Das Pflanzenhormon Auxin kann unterschiedliche Wirkungen auslösen
Auxin reguliert die Entstehung der Form (Morphogenese) der Pflanzenorgane. Pflanzen wachsen in die Höhe, sie bilden Wurzeln und Blätter sowie Blüten und Früchte aus. Das Pflanzenhormon Auxin kann je nach Konzentration und Signalstärke Wachstum auslösen oder hemmen. Die vielfältigen und komplexen Prozesse, mit denen Auxin in Verbindung gebracht wird, stehen scheinbar im Widerspruch zu seiner einfachen Molekülstruktur. Anders als klassische Hormone hat Auxin drei Rezeptoren in unterschiedlichen Räumen der Zelle: im Kern, im Cytosol und im Extrazellraum.
„Das Pflanzenhormon Auxin reguliert extrem viele Prozesse in Pflanzen, von der embryonalen Entwicklung bis hin zur Ausbildung von Blüten und Früchten. Dabei ist es ein einfaches Molekül. Wenn wir verstehen, wie Auxin diese komplexen Prozesse kodiert, halten wir den Schlüssel zur Pflanzenentwicklung in der Hand. Wir könnten damit die Tür zu Innovationen in der Landwirtschaft öffnen“, sagt Kleine-Vehn.
Um die Pflanzenmorphogenese ganzheitlich zu verstehen, forschen unter dem Vorsitz von Stéphanie Robert von der Schwedische Universität für Agrarwissenschaften Wissenschaftler*innen aus den Bereichen der molekularen Zellbiologie, der synthetischen Biologie, der organischen Chemie sowie der Genetik und Biophysik gemeinsam. Dabei wollen sie ein Auxin-Signaturkonzept erforschen, das den Auxinspiegel in jedem Kompartiment berücksichtigt und ein Gesamtsignal mit quantitativen und qualitativen Zellantworten bestimmt.
Gelingt es STARMORPH die Formgebung von Pflanzenorganen und die Rolle von Auxin dabei zu verstehen, können die Erkenntnisse aufgrund der zentralen Funktion von Auxin vielfältige Anwendungen finden. Denn, so Kleine-Vehn: „Pflanzen integrieren Umgebungsinformationen in ihre Architektur. Auxin steuert auch Wachstum in Abhängigkeit von Umweltbedingungen. In der Landwirtschaft ist eine solche Antwort auf die Umgebung nicht unbedingt erwünscht, da auf dem Feld eine Pflanze wie die andere aussehen und bei einer stressvollen Umgebung noch einen guten Ertrag liefern soll.“
Faktenübersicht
Prof. Dr. Jürgen Kleine-Vehn ist Professor für Molekulare Pflanzenphysiologie an der Fakultät für Biologie der Universität Freiburg sowie Mitglied und Sprecher im Exzellenzcluster CIBSS