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Achtung Trockenstress bei Süßkartoffeln- kann über die Regulierung von Protease-Aktivität die Anpassung von Süßkartoffeln an Trockenstress verbessert werden?

Beschreibung

Peptide haben sich aktuell zu einem der kurzlebigsten und sehr anerkannten Forschungsthemen der Pflanzenwissenschaften entwickelt. Peptide sind von großer Bedeutung für die pflanzliche Entwicklung und das Wachstum. Sie sind involviert in die Zell-zu-Zell Kommunikation über sehr kurze Distanzen, aber auch für Signalwege zum Beispiel zwischen unterschiedlichen Pflanzenorganen. Wie die Peptidhormone in Tieren werden auch pflanzliche Peptidhormone in der Regel als Vorläufer-proteine synthetisiert. Die Größe der inaktiven Pre-pro-proteine variiert zwischen 70 und 120 Aminosäuren. Ein Großteil der pflanzlichen Peptide gehört in die Kategorie der post-translational modifizierten Peptide. Diese müssen durch verschiedene Enzyme modifiziert werden, um ihre vollständige Aktivität zu erlangen. Die Prae-pro-proteine müssen an einer oder mehreren Stellen proteolytisch gespalten werden, um in ihre reife Form überführt zu werden. Dieser Prozess wird zumindest teilweise durch Subtilisin-ähnliche Serinproteasen (SBTs) gesteuert.

Wir konnten Peptide und eine Subtilase identifizieren, die im Modellorganismus A. thaliana an der Regulierung von Trockenstress beteiligt sein könnten. Ein weit verbreitetes Problem bei der Anzucht von Süßkartoffeln ist Trockenstress.  Im Rahmen dieses Projektes soll die Transformation von Süßkartoffeln etabliert werden. Hierzu sollen Süßkartoffeln-Pflanzen erzeugt werden, bei denen die Aktivität des Peptides oder der Subtilase erhöht wurde. Die transgenen Pflanzen sollen anschließend auf Ihre Anpassung an Trockenstress hin untersucht werden.

Methodische Ansätze:

  • Transformation von Süßkartoffeln
  • physiologische Analysen unter kontrollierten Bedingungen im Vergleich zu Stressbedingungen
  • Analyse von Markergenen über RealtimePCR

Sollten Sie Fragen zu diesem Projekt oder unserer wissenschaftlichen Arbeit haben, melden Sie sich gern vorher unter meinen angegebenen Kontaktdaten. Große Teile des Projektes können jederzeit auch digital durchgeführt werden.

 

Die Teilnehmer lernen im Rahmen eines sehr aktuellen und interessanten Forschungsprojektes wissenschaftliche Fragen zu formulieren und anzugehen. Dabei werden state of the art Methoden erlernt und angewandt. Je nach Ergebnissen wird je nach aktueller Lage entschieden, welche Fragen weiterverfolgen und welche Methoden dafür angewandt werden.

Peptide haben sich aktuell zu einem der kurzlebigsten und sehr anerkannten Forschungsthemen der Pflanzenwissenschaften entwickelt. Peptide sind von großer Bedeutung für die pflanzliche Entwicklung und das Wachstum. Sie sind involviert in die Zell-zu-Zell Kommunikation über sehr kurze Distanzen, aber auch für Signalwege zum Beispiel zwischen unterschiedlichen Pflanzenorganen. Wie die Peptidhormone in Tieren werden auch pflanzliche Peptidhormone in der Regel als Vorläufer-proteine synthetisiert. Die Größe der inaktiven Pre-pro-proteine variiert zwischen 70 und 120 Aminosäuren. Ein Großteil der pflanzlichen Peptide gehört in die Kategorie der post-translational modifizierten Peptide. Diese müssen durch verschiedene Enzyme modifiziert werden, um ihre vollständige Aktivität zu erlangen. Die Prae-pro-proteine müssen an einer oder mehreren Stellen proteolytisch gespalten werden, um in ihre reife Form überführt zu werden. Dieser Prozess wird zumindest teilweise durch Subtilisin-ähnliche Serinproteasen (SBTs) gesteuert.

Wir konnten Peptide und eine Subtilase identifizieren, die im Modellorganismus A. thaliana an der Regulierung von Trockenstress beteiligt sein könnten. Ein weit verbreitetes Problem bei der Anzucht von Süßkartoffeln ist Trockenstress.  Im Rahmen dieses Projektes soll die Transformation von Süßkartoffeln etabliert werden. Hierzu sollen Süßkartoffeln-Pflanzen erzeugt werden, bei denen die Aktivität des Peptides oder der Subtilase erhöht wurde. Die transgenen Pflanzen sollen anschließend auf Ihre Anpassung an Trockenstress hin untersucht werden.

Methodische Ansätze:

  • Transformation von Süßkartoffeln
  • physiologische Analysen unter kontrollierten Bedingungen im Vergleich zu Stressbedingungen
  • Analyse von Markergenen über RealtimePCR
Projektzeitraum
Wintersemester 2020/2021
Bewerbungszeitraum
05. bis 15.10.2020
Durchführung
semesterbegleitend
Details zu Projektzeitraum und Durchführung

Große Teile des Projektes können digital durchgeführt werden!

 

Sollten Sie Fragen zu diesem Projekt oder unserer wissenschaftlichen Arbeit haben, melden Sie sich gern vorher unter meinen angegebenen Kontaktdaten. Gerne auch im Vorwege der Bewerbungsfrist!

 

 

Studienfach
offen für alle Studienfächer
Betreuende
Dr. Nils Stührwohldt
Institut
Institut für Biologie (190) (Phyioslogie und Biochemie der Pflanzen)
Sprache
deutsch/englisch
Teilnehmendenanzahl
min. 1, max. 2
Arbeitsaufwand
ca. 180 Stunden pro Teilnehmende:r | 180 ECTS-Punkte

Arbeitsaufwand (Stunden und ggf. ECTS) sind ungefähre Angaben. Die tatsächlich vergebenen ECTS-Punkte ergeben sich aus der tatsächlich geleisteten Arbeit.

 
Für dieses Projekt ist kein Motivationsschreiben des Studierenden erforderlich
Projektart
experimentell
Lernziele

Die Teilnehmende lernen in diesem Projekt:

Die Teilnehmer lernen im Rahmen eines sehr aktuellen und interessanten Forschungsprojektes wissenschaftliche Fragen zu formulieren und anzugehen. Dabei werden state of the art Methoden erlernt und angewandt. Je nach Ergebnissen wird je nach aktueller Lage entschieden, welche Fragen weiterverfolgen und welche Methoden dafür angewandt werden.

Anmerkungen für Studierende
Schlagworte
Pflanzen, Süßkartoffel, Trockenstress, Molekularbiologie, Biochemie, Enzyme