Institut de Biologie Moléculaire des Plantes
Universität Straßburg
Wissenschaftliches Portrait
Woran wir arbeiten
Pflanzen sind ortsfeste Organismen, die während ihrer Entwicklung fortwährend verschiedenen Stressfaktoren ausgesetzt sind. Sie haben Mechanismen entwickelt, um über Signalwege in den Zellkern ihr Wachstum zu steuern und sich so an diese Stressbedingungen anzupassen. Unsere Gruppe am IBMP versucht, diese Signalwege über interdisziplinäre Ansätze (Hochdurchsatztechniken auf der Ebene zellbiologischer, physikalischer, genetischer und epigenetischer Untersuchungen) zu verstehen und arbeitet über einige der Schlüsselfaktoren wie die sogenannten GIP Proteine, die an der Grenzfläche zwischen Zellkern und Cytoplasma lokalisiert sind:
1) Die Rolle der GIPs und ihrer Bindepartner wird in Antwort auf mechanischen Stress, der an der Kernhülle angreift, untersucht, mit dem Ziel, die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen zu identifizieren.
2) GIPs wurden auf beiden Seiten der Kernhülle nachgewiesen und könnten an der Signalleitung von Mikrotubuli-Nucleationsstellen an der Außenseite der Kernhülle zu den Centromeren an der Innenseite der Kernhülle beteiligt sein. Wir untersuchen auch, ob GIPs bei der Wahrnehmung von oxidativem Stress (Reaktive Sauerstoffspezies) beteiligt sind und möglicherweise Antworten auf umweltbedingten Stress über den oxidativen Signalweg weiterleiten oder gar regulieren. 3) Zusätzlich versuchen wir, die Rolle von GIPs bei der Reaktion auf DNS Schäden zu verstehen. Auf einer breiteren Ebene analysieren wir diese Reaktion auf der Ebene des pflanzlichen (Epi)genoms unter genotoxischem Stress, wobei durch kleine RNS vermittelte Prozesse, DNS Methylierung und DNS Excissionsreparatur im Mittelpunkt stehen. Dieses Projekt erlaubt neue Einblicke in die Komplexität der Signalwege, die Integrität von Genom und Epigenom aufrechterhalten.
Unser Beitrag zu DialogProTec
Unser Ziel ist es natürliche Regulatoren des pflanzlichen Wachstums zu finden, die von Pilzkulturen sezerniert werden. Wir haben mithilfe gentechnischer Methoden eine Reihe von Arabidopsis Linien generiert, die fluoreszent markierte Proteine exprimieren. Wir werden Linien nutzen, bei denen das Zellskelett fluoreszent markiert ist, um die Dynamik des Zellskeletts im Zusammenhang mit Veränderungen des Wurzelwachstums verfolgen zu können. Von Pilzen sezernierte Komponenten können das pflanzliche Wachstum fördern oder hemmen. Partner IBWF wird eine Vielzahl von Pilzkulturen zur Verfügung stellen. Wir werden zunächst Keimrate und Wachstumsrate von Pflanzen in einem Biochip untersuchen, der von KIT-IMT entwickelt wird, um Pilze zu finden, die Wirkstoffe in ihre Umwelt abgeben, die man als Alternative für Agrochemikalien nutzen kann.
Im Brennpunkt stehen Wirkstoffe, die als Aktivatoren oder als Inhibitoren des Wachstums fungieren. In einem zweiten Schritt wird die Wirkung solcher Komponenten auf Organisation und Dynamik sowohl des Mikrotubuli- als auch des Actin-skeletts mithilfe hochauflösender Konfokalmikroskopie untersucht. Für vielversprechende Kandidaten wird dann gemeinsam mit Partner ALUF der aktive Wirkstoff identifiziert, gereinigt und hinsichtlich seiner Aktivität unter diesen Bedingungen geprüft. Unser Ziel ist es, Naturstoffe zu finden, die bei niedrigen Konzentrationen wirken und entweder Herbizide oder künstliche Wuchsstoffe ersetzen können.
Publikationen zum Projekt
Schmit A.C., and Lambert A.M. (1987). Characterization and dynamics of cytoplasmic F-actin in higher plant endosperm cells during interphase, mitosis and cytokinesis. J. Cell Biol. 105 : 2157-2166. (IF 9,8)
Vos J.W., Pieuchot L., Evrard J.L., Janski N., Bergdoll M., de Ronde D., Perez L.H., Sardon T., Vernos I. and Schmit A.C. (2008). The plant TPX2 protein regulates prospindle assembly before nuclear envelope breakdown. Plant Cell. 20 : 2783-97. (IF 10,5)
Janksi N., Masoud K., Batzenschlager M., Herzog E., Evrard J.L., Houlné G., Bourge M., Chabouté M.E. and Schmit A.C. (2012) GCP3-interacting proteins 1 and 2 are required for gamma-tubulin complex protein localization, spindle integrity and chromosomal stability. Plant Cell : 24(3), 1171-1187. (IF 10,5)
Mitarbeiter
Prof. Dr. Anne-Catherine Schmit, Leiterin des Teilprojekts
Louis-Thibault Corbin, Laborant
