Pflanzenforschung - kein Mauerblümchen in Österreich

Forschungsprojekte zum Verständnis von Pflanzen und deren Interaktion mit der Umwelt werden in Österreich ab sofort koordiniert. Zuständig dafür ist die Forschungs-Plattform APAR (Austrian Platform of Arabidopsis Research). Diese ermöglicht den beteiligten WissenschafterInnen, einen geballten Beitrag zu einer globalen Offensive zur Erforschung molekularer Vorgänge bei Pflanzen zu leisten. Aufgebaut wurde APAR mittels einer Unterstützung des
Wissenschaftsfonds FWF.

Detailaufnahme eines Blatthärchens (Trichom) von Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand), in dem zu Studienzwecken ein fluoreszierendes Protein hergestellt wird. © Für redaktionelle Zwecke bei Nennung der Quelle kostenfrei: Heribert Hirt

Fünf österreichische Forschungsgruppen an drei verschiedenen Instituten wurden auf Initiative des Wittgenstein-Preisträgers 2001, Professor Heribert Hirt, zur Forschungsgemeinschaft APAR zusammengeschlossen. Damit ist ein Fundament für einen bedeutenden Beitrag österreichischer ForscherInnen zu einem weltweiten Wissenschafts-Programm geschaffen worden. Diese globalen Bemühungen zur Klärung molekularer Vorgänge in Pflanzen werden von MASC - The Multinational Arabidopsis Steering Committee koordiniert, dem Prof. Hirt als einziges österreichisches Mitglied angehört.


Viele Gene - viele Fragen

Zur Projektabstimmung erläutert Hirt: "Arabidopsis, die Ackerschmalwand, dient als Modellorganismus für die Pflanzenforschung. Seit dem Jahr 2000 wissen wir, dass Arabidopsis 25.000 Gene hat - nicht viel weniger als der Mensch mit geschätzten 35.000. Die Funktionen, Wirkungsweisen und Interaktionen all dieser Gene zu erforschen, ist eine monumentale Aufgabe, die nur mit Hilfe der internationalen Koordination durch MASC gelöst werden kann. Durch die Abstimmung von Projekten unter APAR kann Österreich zu
diesem Programm nun einen signifikanten Beitrag leisten, der weit über die Summe der einzelnen Projektergebnisse hinausgeht."

APAR befasst sich insbesondere mit den Funktionen von Genen, deren Rolle die Anpassung an geänderte Umweltbedingungen ist. So studiert das Team von Prof. Hirt am Institut für Mikrobiologie und Genetik der Universität Wien, wie das flüchtige Pflanzenhormon Ethylen in Reaktion auf Stress über bestimmte "molekulare Schalter" verschiedene Reaktionswege in Pflanzen aktiviert. Seine Instituts-Kollegin Dr. Claudia Jonak untersucht einen ganz bestimmten
Stress - hohe Salzkonzentrationen des Bodens ­ und wie dieser über einen anderen Typ von "Schalter" Anpassungsreaktionen der Pflanze hervorruft. Ergänzend zu diesen Projekten untersucht eine weitere Kollegin von Prof. Hirt, Dr. Irute Meskiene, die Rolle von potenziellen Gegenspielern der "molekularen Schalter". Diese sorgen dafür, dass die zunächst aktivierten Reaktionen nicht über das Ziel hinausschießen und so der Pflanze schaden. Denn bei diesen "molekularen Schaltern" handelt es sich um zentrale Moleküle, die wichtige Proteine des Zellstoffwechsels regulieren und somit
eine kaskadenartige Reaktionskette provozieren können.


Pflanzenzellen mit Brainpower

Schon die Ergebnisse dieser Projekte zeigen ein neues Verständnis der molekularen Prozesse in Pflanzen auf: "Es gibt in Pflanzen wenige Vorgänge, bei denen ein Stimulus ausschließlich auf ein Molekül wirkt und dann eine einzelne Wirkung hat", führt Hirt aus. "Vielmehr ist es die Balance verschiedener, gleichzeitig ablaufender Vorgänge, die in Summe eine oder mehrere Antworten hervorrufen. Wie in einem neuronalen Netzwerk werden in Pflanzenzellen Informationen verarbeitet, die Pflanzen sind damit zu "intelligenten" Verhaltensweisen befähigt."

APAR umfasst zusätzlich Projekte an der Universität für Bodenkultur (Dr. Maria-Theres Hauser) - über die Zellteilung bei Pflanzen - und am
Gregor-Mendel-Institut für Molekulare Pflanzenbiologie der Akademie der Wissenschaften (Dr. Karel Riha), das sich mit der Chromosomenstabilität in Pflanzen beschäftigt.

Mit Fertigstellung des im Bau befindlichen Gregor-Mendel-Instituts am Campus Vienna Biocenter im Jahr 2005 wird auch eine Erweiterung von APAR angestrebt. "Wir hoffen, dass APAR innerhalb der nächsten zwei Jahre zehn Gruppen umfassen wird", erläutert Hirt. "Unser Beitrag zur weltweiten Forschungsoffensive zum Verständnis des Pflanzengenoms wird dann noch bedeutender werden. Der FWF hat mit seiner Förderung von APAR vermieden, dass die österreichische Pflanzenforschung international als Mauerblümchen wahrgenommen wird."


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Prof. Dr. Heribert Hirt
Institut für Mikrobiologie und Genetik
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Wien, am 8. September 2003